嗜盐碱杆菌SK35-1通过胺氧化酶活性调控鱼露发酵过程中生物胺降解及组胺控制机制研究

本文系统研究了从鱼露发酵体系中分离的Halalkalibacterium halodurans SK35-1菌株的生物胺（BAs）降解特性。该菌通过胺氧化酶（45.7-kDa）和组胺特异性脱氢酶的双重酶活机制，在10% NaCl、pH 6-8、30-40℃条件下高效降解腐胺、尸胺等BAs，并在凤尾鱼发酵中使组胺降低19.7%，同时调控挥发性风味物质生成，为发酵食品生物安全控制提供了创新解决方案。

　　

Section snippets

Chemicals

实验所用化学试剂包括组胺二盐酸盐（Histamine dihydrochloride）、尸胺二盐酸盐（Cadaverine dihydrochloride）、腐胺二盐酸盐（Putrescine dihydrochloride）、酪胺盐酸盐（Tyramine hydrochloride）、色胺盐酸盐（Tryptamine hydrochloride）、亚精胺三盐酸盐（Spermidine trihydrochloride）、精胺二磷酸盐（Spermine diphosphate）以及氨基酸底物、衍生化试剂丹磺酰氯（Dansyl chloride）、酶抑制剂PMSF等，均购自Sigma Chemical Co.（美国圣路易斯）。

Identification of isolate SK35-1

通过16S rRNA基因序列分析，菌株SK35-1与Halalkalibacterium halodurans DSM 497^T等菌株相似度达99.87%-100%。系统发育树显示其与H. halodurans聚于同一进化枝（图1），故鉴定为Halalkalibacterium halodurans SK35-1，基因序列保藏于GenBank（登录号PQ836118）。该菌株表型与生化特征与模式菌株高度一致。

Discussion

盐渍鱼发酵是蛋白质分解为寡肽和游离氨基酸的复杂生化过程，生物胺（BAs）可能通过内源性脱羧酶或微生物脱羧活动形成。本研究揭示SK35-1通过三种机制控制BAs：竞争性抑制产胺菌生长、直接降解已形成的BAs（尤其是通过胺氧化酶对腐胺/尸胺的高效分解）、以及调节环境pH抑制脱羧酶活性。值得注意的是，该菌在低初始BAs浓度下降解效率显著提升，且其45.7-kDa胺氧化酶对多胺类底物呈现广谱活性，而组胺脱氢酶则展现底物特异性。

在凤尾鱼发酵实验中，接种SK35-1使组胺水平降低19.7%，同时显著调控风味谱：抑制异味化合物甲基硫代乙酸酯（Methyl thioacetate）生成，并提升2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇等典型发酵鱼风味挥发物。这种双效调控表明该菌株在控制生物胺的同时不会损害发酵食品的风味特性。

CRediT authorship contribution statement

Siriwan Nawong：实验操作与数据分析

Ekkasit Kanklang：验证与实验实施

Somboon Tanasupawat：研究指导与方案设计

Sureelak Rodtong：资源提供与分析方法开发

Sornchai Sinsuwan：文章撰写与数据整理

Jirawat Yongsawatdigul：研究构思、经费获取与项目总监管