一株耐盐性高效生物胺降解新菌的筛选、分类鉴定及应用研究

摘要

食品尤其是发酵食品中的生物胺问题已经引起广泛关注,开发有效的生物胺控制工艺,对食品安全和人类健康具有重要意义。微生物降解法是一种有独特优势和应用前景的食品中生物胺控制方法,本文系统研究了一株高效生物胺降解新菌的筛选、分类鉴定、生物胺降解特性、安全性及应用。
　　1、建立了检测鱼露中多种生物胺的样品前处理及丹磺酰氯柱前衍生-高效液相色谱-荧光检测器方法,并验证了其有效性。首次测定了国内市售鱼露产品中的生物胺含量,35个市售鱼露产品普遍含有高浓度的多种生物胺,有20个的组胺含量超过50 mg/k g,有21个的酪胺含量超过100 mg/k g,有10个的总生物胺含量超过1000 mg/kg。
　　2、从发酵鱼露样品中筛选到耐盐性好、能同时高效降解八种生物胺且自身不积累生物胺的菌株SWA25。该菌株与H.xianhensis CGMCC1.6848T的亲缘关系最近,但16S rRNA基因相似度仅为96.5％(<97%),DNA-DNA杂交率仅为30.7%(<50%),为盐单胞菌属的潜在新种;经多相分类鉴定,确定菌株SWA25为盐单胞菌属的新种,命名为汕头盐单胞菌(Halomonas shantousis sp.nov.)。
　　3、对H.shantousis SWA25降解生物胺相关性质的研究结果表明,发挥生物胺降低作用的是分布于细胞膜上的胺氧化酶,而非物理吸附或生物积累作用;一定条件下,H.shantousis SWA25处理9 h能降解100%的色胺、苯乙胺和酪胺,处理20 h能降解66.7%的组胺、42.9%的腐胺、52.4%的尸胺、48.0%的亚精胺和42.0%的精胺。在初始pH6.0-8.0、温度30-40°C、NaCl浓度0.0-3.0%或乙醇浓度0.0-2.0%的条件下,H.shantousis SWA25降解生物胺活性最高;在初始pH4.0-6.0、温度20-30°C或NaCl浓度3.0-15.0%的范围内能保持较高活性;大于5.0%的乙醇浓度强烈抑制其活性。
　　4、对H.shantousis SWA25进行了安全毒理学评价,急性毒性试验结果表明,小鼠对H.shantousis SWA25的经口最大耐受量大于15 g/kg·bw,为无毒级;遗传毒性试验(Ames试验、小鼠骨髓微核试验和小鼠精子畸形试验)结果表明, H.shantousis SWA25没有遗传毒性;30天喂养试验结果表明,H.shantousis SWA25未表现出亚急性毒性。因此,H.shantousis SWA25可以安全应用于食品领域。
　　5、将H.shantousis SWA25作为降解生物胺功能发酵剂应用于黄鲫鱼露的发酵生产,评价其在高盐食品基质中的降解生物胺效果。与对照组相比, H.shantousis SWA25能降低64.5%的组胺、59.2%的酪胺、71.0%的尸胺、63.4%的色胺、68.2%的苯乙胺、22.0%的腐胺和55.3%总生物胺,对含量较低的亚精胺和精胺影响不大;H.shantousis SWA25对发酵过程的pH值、NaCl浓度、总可溶性氮、氨基酸态氮和挥发性盐基氮的变化以及发酵结束时的游离氨基酸组成等影响较小;能显著提高总好氧微生物数并抑制酪胺产生菌和组胺产生菌,但不能抑制腐胺产生菌和尸胺产生菌;不会影响发酵鱼露的感官风味。H.shantousis SWA25能够适应高盐的食品加工环境,可作为有效的降解生物胺功能发酵剂应用于黄鲫鱼露的安全生产。
　　6、将 H.shantousis SWA25作为降解生物胺功能发酵剂,与 L.plantarum CICC20718复合发酵生产鲢鱼肉香肠,评价其在低pH值食品基质中的降解生物胺效果。与不接种发酵剂的对照组相比,复合发酵能快速降低香肠的pH值,提高可滴定酸、水分、总游离氨基酸含量及水分活度,抑制挥发性盐基氮的形成,提升香肠的白度、硬度、咀嚼性和弹性,提高感官可接受度,提高总好氧菌和乳酸菌数,降低酵母菌、肠杆菌和假单胞菌数;能降低87.2%的组胺、77.0%的酪胺、70.0%的腐胺、66.0%的尸胺、67.5%的色胺和73.9%的苯乙胺含量,对亚精胺和精胺含量影响不大,能降低74.4%的总生物胺。比较复合发酵与只接种L.plantarum CICC20718发酵,L.plantarum CICC20718对香肠理化性质起主要作用,H.shantousis SWA25和L.plantarum CICC20718均对降低生物胺含量发挥重要作用,其中,H.shantousis SWA25对降低香肠中的酪胺起决定性作用。生物胺降解菌 H.shantousis SWA25能够适应低 pH值的食品加工环境,可与乳酸菌L.plantarum CICC20718复合发酵生产低生物胺含量的发酵鲢鱼肉香肠。
　　目前,大部分生物胺控制方法是通过抑制微生物的生长以降低生物胺的产生,效果不稳定,不能应用于生物胺含量最高的发酵食品,且不能降解已经产生的生物胺。本论文筛选获得一株安全可靠、能适应高盐和低pH值食品加工环境、并同时高效降解八种常见生物胺的新菌株,为发酵食品中生物胺的有效控制提供了新技术。

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0 前言

0. 1 生物胺简介

0. 2 生物胺的功能、危害及限量标准

0. 3 食品中生物胺的形成及影响因素

0. 4 食品中生物胺的检测方法

0. 5 生物胺在食品中的分布

0. 6 食品中生物胺的控制方法

0. 7 立题依据和研究意义

0. 8 研究技术路线和研究内容

1 国内市售鱼露产品的生物胺含量调查

1. 1 材料、试剂与仪器

1. 2 试验方法

1. 3 结果分析与讨论

1. 4 小结

2 耐盐性多种生物胺高效降解菌的筛选及新菌的分类鉴定

2. 1 材料、试剂与仪器

2. 2 试验方法

2. 3 结果分析与讨论

2. 4 小结

3 Halomonas shantousis SWA25降解生物胺特性研究

3. 1 试剂与仪器

3. 2 试验方法

3. 3 结果分析与讨论

3. 4 小结

4 Halomonas shantousis SWA25的安全性评价

4. 1 试剂、材料与仪器

4. 2 试验方法

4. 3 结果分析与讨论

4. 4 小结

5 Halomonas shantousis SWA25控制黄鲫发酵鱼露中生物胺含量的研究

5. 1 试剂、材料与仪器

5. 2 试验方法

5. 3 结果分析与讨论

5. 4 小结

6 Halomonas shantousis SWA25控制鲢鱼肉发酵香肠中生物胺含量的研究

6. 1 菌株、试剂与仪器

6. 2 试验方法

6. 3 结果与分析与讨论

6. 4 小结

今后研究方向

论文创新点

参考文献

个人简介

缩写词表

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参与的科研项目

获奖情况

致谢