Debaryomyces hansenii ST14 具有对抗 Pseudomonas lundensis 的抗菌活性，能够提升微生物稳定性以及低盐风干腌肉的品质

《International Journal of Food Microbiology》：Debaryomyces hansenii ST14 exhibiting antagonistic activity against Pseudomonas lundensis improves microbial stability and quality of reduced-salt air-dried cured meat

　　

摘要

在空气干燥的腌肉中减少氯化钠的含量会削弱微生物的稳定性并加速品质恶化。本研究评估了Debaryomyces hansenii ST14作为生物保护菌种在提高低盐空气干燥腌肉的微生物稳定性和品质方面的潜力。实验结果表明，在肉类系统中，接种D. hansenii ST14显著降低了脂质氧化和蛋白质降解，使硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）和总挥发性碱性氮（TVB-N）的含量分别降低了约52.63%和35.60%，同时保持了产品的理化性质，并改善了挥发性成分的分布，从而提高了整体产品的稳定性。体外实验进一步证实D. hansenii ST14对Pseudomonas lundensis M具有拮抗作用，在接触和非接触条件下都能抑制细菌生长和生物膜的形成。在低盐肉制品模型中，D. hansenii ST14将P. lundensis M的数量从5.37 × 10⁹ CFU/g降低到2.80 × 10⁸ CFU/g，抑制率为94.78%。在测试条件下未观察到明显的胞外抗菌活性，而补充营养物质部分恢复了细菌生长。碳源利用分析显示这两种微生物之间存在显著的生态位重叠，重叠指数为0.667。转录组和生理学分析表明共培养诱导了P. lundensis M的代谢重组，表现为中枢代谢和呼吸活性增强、活性氧（ROS）积累、三磷酸腺苷（ATP）耗竭、细胞膜损伤以及生物膜形成受阻。这些发现支持了D. hansenii ST14与P. lundensis M之间基于营养竞争的拮抗作用机制。D. hansenii ST14作为一种生物保护菌种，在保持产品品质的同时显示出改善低盐肉制品微生物稳定性的潜力。

引言

氯化钠在传统风干肉制品中起着关键作用，它可以提升风味和质地，并通过渗透作用抑制腐败和病原微生物。这些特性显著增强了产品在加工和存储过程中的稳定性（Yu等人，2025年）。然而，过量摄入钠与慢性疾病的风险增加有关，因此对低盐肉制品的需求日益增长。为此，世界卫生组织建议每日钠摄入量限制在5克以内，这一建议推动了低盐肉制品的发展（Kazi，2025年）。先前的研究表明，传统风干肉制品通常含有较高的NaCl含量；根据加工方法和产品类型的不同，一些产品的NaCl含量可达到3-3.5%（Feiner，2006年；Vidal等人，2021年）。因此，与传统的的高盐加工条件相比，本研究中使用的1% NaCl配方属于低盐加工条件。

然而，减少盐分会削弱肉制品的微生物稳定性。较低的盐浓度会增加水分活度，减弱对腐败和病原微生物的抑制作用，使得低盐肉制品更容易受到微生物污染和品质恶化（Orsi等人，2025年）。因此，需要采取替代策略来维持微生物安全和产品质量。使用非病原微生物作为生物保护菌种是一种有前景且可持续的方法，用于控制低盐肉制品中的腐败现象（Balta和Yerlikaya，2024年）。

在需氧储存的冷却肉中，Pseudomonas属细菌因生长迅速、代谢能力强以及强烈的蛋白酶和脂肪分解活性而占据主导地位，这会导致异味和黏液形成（Fang等人，2022年；Mai等人，2022年；Odeyemi等人，2020年）。Pseudomonas lundensis被广泛认为是肉制品中的代表性腐败菌种，常用于腐败研究模型（Wickramasinghe等人，2019年）。

Debaryomyces hansenii是发酵肉制品中的优势酵母菌，能很好地适应高盐和低温环境（Dong等人，2025年）。由于其快速生长和生态竞争力，D. hansenii能够有效定殖在肉表面，并与其他微生物竞争营养和空间。它被广泛认为是一种安全且技术上相关的微生物，被欧洲食品安全局（EFSA）纳入qualified presumption of safety（QPS）框架中进行评估（EFSA生物危害小组，2022年；Ramos等人，2017年）。D. hansenii不仅参与发酵过程，还影响发酵肉制品的风味形成（Corral等人，2018年；Gong等人，2024年；Wang等人，2025年）。尽管其与真菌的相互作用已被广泛研究（Alvarez等人，2022年；Cebrian等人，2022年），但它与导致腐败的Pseudomonas属细菌的相互作用仍不够深入。

虽然酵母介导的生物控制机制在发酵食品中的研究越来越广泛，但以往的研究主要集中在酵母与腐败霉菌的相互作用上（Ruiz-Castilla等人，2025年；Chacón-Navarrete等人，2025年）。非Saccharomyces属酵母也可以与发酵食品生态系统中的细菌群落相互作用，其中微生物的生长和代谢可能受到竞争、合作或抗菌作用的影响（Comitini等人，2023年）。然而，保护性酵母与肉制品中腐败细菌之间的生态机制尚不完全清楚。特别是，酵母对腐败细菌的抑制作用主要是通过直接抗菌作用还是生态过程（如营养竞争）尚未明确。

本研究在低盐空气干燥腌肉模型和营养相当的模拟肉汤系统中探讨了D. hansenii ST14与P. lundensis M之间的拮抗作用。通过结合共培养实验、营养补偿分析、碳源利用分析、转录组学和生理学检测，本研究揭示了这两种微生物之间的相互作用，并表明营养竞争可能有助于抑制P. lundensis M及其相关的代谢应激反应。此外，还评估了D. hansenii ST14接种对肉制品理化性质和挥发性化合物的影响，以评估其在提高低盐肉制品微生物稳定性和品质方面的潜力。

章节摘要

菌株和培养条件

D. hansenii ST14是从低盐发酵猪肉中分离得到的，并在中国典型培养物中心（CCTCC）以编号CCTCC M 20252409保存。P. lundensis M是从腐败猪肉中分离得到的，并在我们的实验室中保存；"M"是实验室内部的编码标识。

接种菌株的制备：D. hansenii ST14在YPD培养基（1%酵母提取物、2%蛋白胨、2%葡萄糖）上培养；P. lundensis M在NB培养基（1%蛋白胨、0.3%牛肉 extract）上培养。

D. hansenii ST14在肉汤和肉制品模型中抑制P. lundensis M的生长

首先在低盐肉制品模型中评估了D. hansenii ST14对P. lundensis M的抑制作用，以确定它在低盐腌制肉生产条件下的有效性。如表2所示，与D. hansenii ST14共培养后，P. lundensis M的数量从单培养组的(5.37 ± 0.67) × 10⁹ CFU/g降低到共培养组的(2.80 ± 0.66) × 10⁸ CFU/g。

结论

本研究表明，D. hansenii ST14主要通过依赖营养的生态相互作用而非可检测的琼脂扩散性抗菌活性来抑制P. lundensis M的生长。这种相互作用对P. lundensis M造成了代谢压力，表明营养竞争可能是这两种微生物之间拮抗关系的重要机制。

接种D. hansenii ST14改善了...

作者贡献声明

Yueqian Chen：撰写 – 原始草稿、资料收集、方法学设计、数据分析。Yisheng Zhang：数据可视化、方法学设计、数据分析。Zhengyu Li：数据可视化、方法学设计、数据分析。Jian Lv：数据可视化、方法学设计。Qianli Huang：撰写 – 审稿与编辑、方法学设计。Wenqing Zhang：撰写 – 审稿与编辑、方法学设计。Baocai Xu：撰写 – 审稿与编辑、方法学设计。Liu Yang：项目监督、资金争取。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。

致谢

本研究得到了教育部生物工艺工程研究中心、国家自然科学基金（批准编号：U25A20737）和中央高校基本科研业务费（批准编号：PA2025GDGP0026; JZ2024YQTD0600）的支持。机械示意图使用BioRender.com制作。

Yueqian Chen|Yisheng Zhang|Zhengyu Li|Jian Lv|Qianli Huang|Wenqing Zhang|Baocai Xu|Liu Yang

中国合肥工业大学食品与生物工程学院