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综述:枯草芽孢杆菌在食品发酵中的应用进展:提高产品质量与增强生物活性
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月03日 来源:Food Webs 1.5
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本研究创新性地结合培养依赖型MALDI-TOF MS(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱)与培养非依赖型鸟枪法宏基因组学(shotgun metagenomics),系统评估土耳其小型乳品厂白奶酪生产链中的微生物风险。研究发现设备表面(特别是奶酪布)存在高负荷抗生素抗性基因(ARGs)和Staphylococcus aureus等病原体,揭示了传统热处理的局限性,为传统乳制品安全生产提供了新型监测策略。
在土耳其北部日处理250吨原料奶的小型白奶酪厂中,研究者采集了涵盖生产全链条的10类样本:原料奶、发酵剂添加奶、凝乳、最终产品,以及奶罐车、搅拌器等环境样本。创新采用培养依赖型MALDI-TOF MS与培养非依赖型鸟枪法宏基因组学的双轨检测策略,前者实现病原体精准鉴定,后者全面解析微生物群落、ARGs和功能基因。
MALDI-TOF MS鉴定出10种致病菌,其中Staphylococcus aureus和Escherichia coli占据主导地位。宏基因组数据进一步揭示:乳品样本中S. aureus富集,而设备表面(特别是切割钢丝和奶酪容器)成为Salmonella spp.的"大本营"。最令人警惕的是,奶酪布检出最高浓度E. coli,这个可重复使用设备成为交叉污染的"超级中转站"。
研究在15类抗生素中检出974个ARGs,设备样本的ARGs载量显著高于乳品。主要抗性机制包括:
设备样本中碳水化合物活性酶(CAZymes)显著富集,尤其是糖苷水解酶(glycoside hydrolases)和糖基转移酶(glycosyl transferases)。这些"分子剪刀"帮助微生物构建生物膜基质,加速设备表面腐败菌群定植。功能基因分析显示,环境样本中毒力因子和抗性通路高度活跃,形成独特的"设备微生物特征谱"。
研究发现传统70℃巴氏杀菌无法清除耐热S. aureus和芽孢菌,而奶酪布等可重复使用设备的清洗盲区成为持续污染源。研究者建议:
这项研究为传统食品发酵的微生物安全评估树立了新范式,双技术联用策略既能捕捉培养难检出的VBNC(活但不可培养)菌株,又能追溯ARGs传播路径。正如研究者强调:"奶酪布上的每一根纤维,都可能是微生物抗性基因的高速公路。"
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