新鲜即食鲑鱼的生物保护性乳酸菌：不损害产品质量的抗李斯特菌效应

《Journal of Food Protection》：Bioprotective lactic acid bacteria for fresh ready?to?eat salmon: Antilisterial effects without compromising product quality

　　

乳酸菌（LAB）因其拮抗活性而被认定为生物保护的候选菌。然而，对于工业应用，必须仔细评估特定LAB菌株在特定食品基质中的表现。本研究调查了四种LAB菌株（Carnobacterium maltaromaticum 35、C. maltaromaticum 55、C. divergens 468和Leuconostoc gelidum 406）在4 ℃下储存22天的真空包装新鲜即食鲑鱼块中的生物保护潜力。菌株表现基于其生长特性、对微生物群落的影响、对接种的英诺克李斯特菌（Listeria innocua，菌株CCUG 15531）的抑制，以及对鲑鱼块化学（ATP降解产物、生物胺）和理化（pH、颜色、持水特性）质量的影响进行评估。在LAB接种组中，LAB计数从4.2-4.6 log CFU/g增加至7.2-8.6 log CFU/g，接种样品与发光杆菌属（Photobacterium spp.）相对丰度降低相关，而发光杆菌属在对照样品中主导微生物群落。所有菌株均未对化学或理化质量产生不利影响。在未接种LAB的情况下，L. innocua从3.4 ± 0.1 log CFU/g显著增加至5.0 ± 0.3 log CFU/g，而在C. maltaromaticum 35存在时，未观察到显著增殖（p = 0.19）。这些发现表明，C. maltaromaticum 35是改善即食真空包装鲑鱼块安全性和微生物稳定性的有前景候选菌。

**论文解读：新鲜即食鲑鱼的生物保护性乳酸菌研究——抗李斯特菌效应与质量保持**

**研究背景与意义**

新鲜即食（RTE）真空包装（VP）鲑鱼产品因其营养丰富和食用便捷而备受消费者青睐。然而，其生产过程中缺乏有效控制单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes，李斯特菌病病原体）生长的屏障。尽管新鲜鲑鱼中李斯特菌属（Listeria spp.）的污染水平通常较低，但该菌能在食品生产环境中形成生物膜并耐受加工和包装过程中的压力条件，对RTE鲑鱼产品的安全性构成挑战。此外，新鲜海产品极易腐败，腐败菌如发光杆菌属（Photobacterium spp.）、Brochothrix和假单胞菌属（Pseudomonas）的生长可产生总挥发性碱氮、硫化合物、生物胺（BA）等代谢产物，降低产品质量。利用乳酸菌（LAB）进行生物保护是一种天然保鲜策略，可在最小影响理化与营养特性的前提下确保产品安全性和微生物稳定性。但LAB也可能产生BA和腐败代谢物，需谨慎筛选菌株。尽管肉食杆菌属（Carnobacterium）和明串珠菌属（Leuconostoc）的LAB在多种食品中已获研究，其在新鲜鱼品中的应用仍相对匮乏。本研究旨在采用多相方法，结合微生物学、化学和理化因素，评估四种候选LAB菌株在4 ℃储存22天的VP新鲜鲑鱼块中对安全性和质量参数的影响，并首次探索LAB对RTE VP鲑鱼块安全性、化学与理化特性的综合作用。论文发表在《Journal of Food Protection》。

**主要技术方法**

研究人员源于挪威科技大学，使用来自当地屠宰场的即宰大西洋鲑（Salmo salar）手工切片，分为两批（Batch 1和Batch 2）。关键方法包括：1）培养法微生物分析：在Lyngby's铁琼脂（IA）上计数总需氧菌（APC）和H₂S产生菌，在MRS琼脂上计数LAB，在Brilliance李斯特菌琼脂上计数L. innocua；2）非培养法微生物群落分析：提取第14天样品总基因组DNA，扩增16S rRNA基因V1-V3高变区，通过Illumina MiSeq测序分析操作分类单元（OTU）相对丰度；3）化学分析：采用超高效液相色谱（UHPLC）测定ATP降解产物（IMP、Ino、Hx）并计算Ki值和H值，以及五种生物胺；4）理化分析：测定水分含量（WC）、滴水损失（DL）、pH、颜色参数（L*、a*、b*、C*、h*）和质构（破断力、硬度）。所有数据经一般线性模型（GLM）、单因素方差分析（ANOVA）和Tukey多重比较检验进行统计处理。

**研究结果**

**Growth characteristics of LAB in RTE salmon portions at 4 ℃**
通过MRS琼脂计数和Baranyi-Roberts生长模型拟合，发现所有接种LAB菌株在VP鲑鱼块中均成功增殖，初始浓度4.2-4.6 log CFU/g增至第21天的7.2-8.6 log CFU/g，显著高于对照（p < 0.05）。其中Le.g.406达到最高最大生长速率（μ_max）和最大种群密度（Y_max），C.d.468最低，与鲑鱼汁模型系统中的结果一致。H₂S产生菌仅在储存末期对照样品中检出（0.58 log CFU/g），表明该菌群未主导腐败。

**Microbial community composition in VP salmon**
第14天的16S rRNA扩增子测序显示，对照样品间存在批次差异：Batch 1以未分类Lactobacillales（48.7%）和发光杆菌属（47%）为主，Batch 2以发光杆菌属（98.1%）为主。与对照相比，接种C.m.55和C.m.35的样品中未分类Lactobacillales相对丰度升高（76.8%和81%），发光杆菌属降低（15.5%和8.4%）；接种C.d.468的样品中肉食杆菌属（Carnobacterium）丰度达64.7%；接种Le.g.406的样品中明串珠菌属（Leuconostoc）丰度达96.5%。结果表明LAB接种改变了微生物群落结构，降低了发光杆菌属的相对丰度。

**ATP-degradation products**
在第8天和第22天，LAB接种样品与对照之间IMP、Ino、Hx、Ki值和H值均无显著差异（one-way ANOVA, p > 0.05）。对照样品Ki值从初始34.5%显著增至末期99.9%（r = 0.919, p < 0.001），但LAB接种未加速ATP降解，表明未加剧异味积累。

**Biogenic amines**
五种生物胺中，仅在接种C.m.55的样品第8天检出亚精胺（0.2 ± 0.3 μg/g）和色胺（0.4 ± 0.4 μg/g），第22天未检出；尸胺水平在所有样品中均低于1.2 μg/g。总体而言，各菌株均未导致显著BA积累，提示其安全性。

**LAB effect on physicochemical properties of VP fresh salmon portions**
GLM分析显示，LAB接种对WC（p = 0.947）、DL（p = 0.362）和pH（p = 0.364）无显著影响，颜色参数（L*、a*、b*、C*、ΔE）和质构（破断力、硬度）在接种与对照间也无显著差异（p > 0.05），仅第22天色度角（h*）变化存在差异。说明所选LAB菌株不损害产品理化质量。

**Antilisterial effect of inoculated LAB strains**
在未接种LAB时，L. innocua从初始3.4 ± 0.1 log CFU/g增至第21天的5.0 ± 0.3 log CFU/g。当共接种C.m.35时，L. innocua在第14天前未增殖（3.3 ± 0.1 vs 3.4 ± 0.4 log CFU/g），第21天仍与初始水平无显著差异（p = 0.19），显著低于单独接种L. innocua的样品（p = 0.004）。而其他三种菌株（C.m.55、Le.g.406、C.d.468）均未表现出显著抗李斯特菌活性（GLM, p > 0.05），尽管所有菌株在体外均完全抑制L. innocua。这表明食品基质、初始浓度和pH等因素影响种间竞争，且C.m.35的抑菌作用可能源于竞争性排斥或非特异性互作，而非仅依赖细菌素。

**讨论与结论**

研究讨论指出，C.m.35对L. innocua的抑菌效果（静止作用）可在商业保质期（约10天）内有效控制李斯特菌增殖，但需进一步验证针对多种血清型单核细胞增生李斯特菌的效果。其他菌株在体内活性缺失可能与低接种量、基质因素及细菌素活性受抑制有关。C.d.468虽产细菌素，但未抑制目标菌，提示实际食品中细菌素活性受温度、pH、营养及与食品成分互作的影响。研究还强调了批次间微生物群落变异及16S rRNA基因测序在Lactobacillales分类分辨率上的局限性。未来研究应优化接种水平、联合多菌株或结合超冷、CO₂包装等栅栏技术，以在保持质量的同时增强抗菌效能。

**结论翻译**
在本研究中，研究人员选择了四种LAB菌株用于VP新鲜鲑鱼块的生物保护。所有菌株均表现出对鲑鱼基质的良好适应性，且在4 ℃储存22天期间未对VP鲑鱼块的理化与化学性质产生不利影响。此外，所选的LAB菌株在未显著产生生物胺方面被认为是安全的。菌株C. maltaromaticum 35（C.m.35）对L. innocua表现出抑菌活性，表明其具有控制即食鲑鱼中L. monocytogenes的潜力；然而，其针对更广泛相关血清型的表现有待进一步研究。未来的工作可探索不同接种水平的所选LAB菌株，单独或与互补LAB菌株及其他延长保质期策略联合使用，以在保持即食鲑鱼理化性质的同时优化抗菌功效。