冷链物流下大黄鱼腐败菌的氨基酸降解代谢机制：品质劣变的新视角

本研究针对冷链物流中温度波动导致大黄鱼品质劣变的问题，通过体内外实验探究了三种特定腐败菌（Shewanella putrefaciens、Pseudomonas fluorescens、Aeromonas salmonicida）的氨基酸降解代谢特性，揭示了其通过脱氨和脱羧途径产生氨、生物胺等腐败代谢产物的机制，为水产品保鲜控制策略提供了重要理论依据。

　　

水产品因其高蛋白、富营养的特性深受消费者喜爱，但极易在贮藏过程中发生腐败变质。大黄鱼（Larimichthys crocea）作为我国主要的海水养殖鱼类，在冷链物流中常因温度波动导致微生物大量繁殖，引发蛋白质降解和氨基酸代谢，产生氨、生物胺等有害物质，不仅影响风味品质，还可能引发食源性疾病。尽管现有研究已识别出部分特定腐败菌（SSOs），但其氨基酸降解代谢的具体途径、关键靶点及对品质劣变的贡献机制尚不明确。为此，上海海洋大学食品学院的研究团队在《Journal of Future Foods》上发表论文，通过结合体内（in vivo）和体外（in vitro）实验系统，揭示了大黄鱼在冷链物流中腐败菌的氨基酸代谢机制。

本研究采用的主要技术方法包括：微生物接种与培养（从大黄鱼中分离的三种优势腐败菌：Shewanella putrefaciens、Pseudomonas fluorescens、Aeromonas salmonicida）、氨基酸溶液体外模拟体系、生化指标测定（总挥发性盐基氮TVB-N、氨含量、TCA可溶性肽、游离氨基酸FAAs、生物胺含量）、脱羧酶活性检测（ELISA试剂盒）、碳水化合物利用分析（葡萄糖、乳酸、总糖含量），以及统计学分析（单因素方差分析，Origin和SPSS软件处理）。

3.1 鱼片中的微生物代谢活动

3.1.1 微生物学分析

接种腐败菌的鱼片在10.5天贮藏期内总活菌数（TVC）均超过7.0 log CFU/g，其中A. salmonicida生长较慢，而P. fluorescens和S. putrefaciens增长迅速，表明温度波动促进了微生物繁殖。

3.1.2 TCA可溶性肽

P. fluorescens在后期表现出最强的蛋白降解能力，TCA可溶性肽含量最高（7.43 μmol酪氨酸/g），表明其蛋白酶活性较强。

3.1.3 游离氨基酸（FAAs）

A. salmonicida显著消耗谷氨酸、亮氨酸、缬氨酸等氨基酸，同时促进甘氨酸、丙氨酸积累；S. putrefaciens广泛利用多种氨基酸，尤其是丝氨酸、苏氨酸和芳香族氨基酸；P. fluorescens对氨基酸的利用能力较弱。热图分析显示A. salmonicida对FAAs模式影响最大。

3.1.4 TVB-N和氨

A. salmonicida组TVB-N值最高（22.39 mg/100 g），表明其脱氨活性最强；S. putrefaciens和A. salmonicida在后期氨产量显著上升，分别达到157.36 μg/g和174.23 μg/g。

3.1.5 生物胺

S. putrefaciens表现出最强的腐胺和尸胺生产能力（21.83 mg/kg和6.38 mg/kg）；P. fluorescens则主导组胺生成（3.18 mg/kg）；A. salmonicida在生物胺生产中作用较弱。

3.1.6 脱羧酶活性

S. putrefaciens的鸟氨酸脱羧酶（ODC）和赖氨酸脱羧酶（LDC）活性最高；P. fluorescens的组氨酸脱羧酶（HDC）活性最强，说明其在组胺生成中起关键作用。

3.1.7 肌肉葡萄糖、乳酸和总糖

P. fluorescens和A. salmonicida对葡萄糖利用最为活跃；S. putrefaciens和P. fluorescens能有效利用乳酸；总糖消耗在早期较快，后期趋于平缓。

3.2 体外微生物代谢活性

3.2.1 氨基酸脱氨活性

A. salmonicida在多数氨基酸中脱氨活性最高；P. fluorescens偏好脯氨酸；S. putrefaciens倾向于甘氨酸、天冬氨酸和缬氨酸的脱氨。

3.2.2 生物胺生成活性

S. putrefaciens通过ADC途径（agmatine→putrescine）和ADI途径（ornithine→putrescine）高效生成腐胺；P. fluorescens能利用谷氨酸生成腐胺；A. salmonicida几乎不产生组胺。

3.2.3 葡萄糖和乳酸利用活性

A. salmonicida葡萄糖利用率最高；P. fluorescens在乳酸利用中最活跃，说明其碳源代谢多样性。

4. 讨论

研究揭示了大黄鱼腐败过程中氨基酸降解的两种主要途径：脱氨（主导产氨）和脱羧（主导产生物胺）。A. salmonicida负责初期蛋白降解和脱氨，S. putrefaciens主导氨基酸消耗和脱羧，P. fluorescens则擅长碳源利用和组胺生成。三种菌的协同作用加速了整体腐败进程。温度波动进一步促进了这些代谢活动。研究强调，抑制A. salmonicida和S. putrefaciens是控制大黄鱼品质劣变的关键。

5. 结论

本研究系统阐明了大黄鱼在冷链物流中腐败菌的氨基酸代谢机制，确定了A. salmonicida和S. putrefaciens分别为脱氨和脱羧过程的主要贡献者，并揭示了ADC和ADI途径在腐胺生成中的重要性。该成果为开发针对性保鲜技术和减少温度波动对水产品品质的影响提供了科学依据。未来需进一步探究腐败菌互作对代谢途径的调控作用。