发酵盐厌氧菌YL9-2对鱼露发酵过程中品质和风味的改善作用

李文静, 李春生, 王悦齐, 陈胜军, 赵永强, 吴燕燕, 李来好

李文静, 李春生, 王悦齐, 陈胜军, 赵永强, 吴燕燕, 李来好. 发酵盐厌氧菌YL9-2对鱼露发酵过程中品质和风味的改善作用[J]. 南方水产科学, 2022, 18(2): 115-123. DOI: 10.12131/20210314
引用本文: 李文静, 李春生, 王悦齐, 陈胜军, 赵永强, 吴燕燕, 李来好. 发酵盐厌氧菌YL9-2对鱼露发酵过程中品质和风味的改善作用[J]. 南方水产科学, 2022, 18(2): 115-123. DOI: 10.12131/20210314
LI Wenjing, LI Chunsheng, WANG Yueqi, CHEN Shengjun, ZHAO Yongqiang, WU Yanyan, LI Laihao. Improvement effect of Halanaerobium fermentans YL9-2 on quality and flavor of fish sauce during fermentation[J]. South China Fisheries Science, 2022, 18(2): 115-123. DOI: 10.12131/20210314
Citation: LI Wenjing, LI Chunsheng, WANG Yueqi, CHEN Shengjun, ZHAO Yongqiang, WU Yanyan, LI Laihao. Improvement effect of Halanaerobium fermentans YL9-2 on quality and flavor of fish sauce during fermentation[J]. South China Fisheries Science, 2022, 18(2): 115-123. DOI: 10.12131/20210314

发酵盐厌氧菌YL9-2对鱼露发酵过程中品质和风味的改善作用

基金项目: 国家重点研发计划项目 (2019YFD0901903);财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系资金资助 (CARS-46, CARS-47);国家自然科学基金面上项目 (31871836);中国水产科学研究院南海水产研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助 (2020TD69)
详细信息
    作者简介:

    李文静 (1997—),女,硕士研究生,研究方向为水产品加工及贮藏。E-mail: liwenjinging@126.com

    通讯作者:

    李春生 (1988—),男,副研究员,博士,从事水产品加工与质量安全研究。E -mail: lichunsheng@scsfri.ac.cn

    李来好 (1963—),男,研究员,博士,从事水产品加工与质量安全研究。E -mail: laihaoli@163.com

  • 中图分类号: TS 254.5

Improvement effect of Halanaerobium fermentans YL9-2 on quality and flavor of fish sauce during fermentation

  • 摘要: 为解决传统发酵鱼露发酵时间长、风味难控制的问题,从传统鱼露发酵液中筛选到一株与传统鱼露风味形成相关的发酵盐厌氧菌 (Halanaerobium fermentans) YL9-2。结果显示,发酵盐厌氧菌能够缩短鱼露品质的形成时间并提高鱼露氨基酸态氮含量;同时,其添加能够显著提升鱼露的食用安全性,组胺、酪胺、腐胺、尸胺、酪胺和总生物胺在发酵末期分别下降了26.4%、27.1%、9.4%、39.8%、69.4%和25.7%。利用顶空固相微萃取气质联用技术共检测出38种挥发性化合物,在发酵末期添加YL9-2发酵后,异戊醛、2-甲基丁醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、1-戊烯-3醇、1-辛烯-3醇、2-壬酮和2-十一酮分别提高了79.7%、92.5%、45.3%、41.8%、21.2%、29.4%、20.4%、46.6%、67.7%和47.2%,提升了鱼露的麦芽香、青草味、奶酪味、水果香、蘑菇香、甜香和脂肪香,而三甲胺则下降了61.7%,降低了鱼露的鱼腥味。研究结果为靶向改善传统发酵鱼露的品质、风味和食用安全性提供重要技术支持。
    Abstract: In order to solve the problems of long fermentation period and difficult flavor control of traditionally fermented fish sauce, we screened a salt fermenting anaerobic bacterium (Halanaerobium fermentans) YL9-2 related to the flavor formation of traditional fish sauce from the fermentation broth of traditional fish sauce. The results show that YL9-2 could increase the content of amino acid nitrogen and shorten the quality formation time in fish sauce significantly. Meanwhile, its addition improved the food safety of fish sauce significantly, and the mass concentrations of histamine, tyramine, putrescine, cadaverine, tyramine and total biogenic amine decreased by 26.4%, 27.1%, 9.4%, 39.8%, 69.4% and 25.7% at the end of the fermentation. Besides, we applied headspace solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry to analyze the volatile flavor compounds in fish sauce. A total of 38 volatile compounds were identified. At the end of the fermentation, the concentrations of isovaleraldehyde, 2-methylbutanal, hexanal, heptanal, n-octanal, n-nonanal, 1-pentene-3-ol, 1-octen-3-ol, 2-nonone and 2-hendecanone respectively increased by 79.7%, 92.5%, 45.3%, 41.8%, 21.2%, 29.4%, 20.4%, 46.6%, 67.7% and 47.2%, which enhanced the malt, grass, cheese, fruit, mushroom, sweet and fatty flavors of fish sauce significantly. The trimethylamine concentration decreased by 61.7% compared with that during natural fermentation, significantly reducing the fishy taste of fish sauce. The results provide important technical supports for the targeted improvement of the quality, flavor and food safety of traditionally fermented fish sauce.
  • 近年来,为了满足人们对海产品与日俱增的需求,海水养殖规模不断扩大,养殖环境恶化日趋严重,导致病害频发,成为海水养殖可持续发展的瓶颈问题[1-3]。哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)是一种革兰氏阴性菌,广泛分布于海洋环境中,是海水养殖动物的重要致病菌,给海水养殖业造成了巨大损失[4-6]。抗生素因其起效快、效果好等优点,成为防治海水养殖动物病害的常用药[7]。然而由于抗生素存在病菌耐药、环境污染和药物残留等负面影响,必须科学合理使用[8-9]。中草药具有抗菌、抗病毒、抗虫、抗应激、增加食欲、提供营养、促进生长和增强免疫力等多重功效;且因中草药为天然药物,在机体内容易消除、在环境中容易降解、毒副作用小,具有很好的开发前景。然而中草药一般具有起效慢、作用温和、对突发性疾病的控制力弱等缺点,因而应用受限[10]。已有研究表明中草药富含活性成分,部分活性成分本身就具有抗菌活性,或可以增强抗生素的抗菌活性[11]。因此,将中草药联合低剂量抗生素进行应用,可降低两者用量、降低病原菌耐药机率和药物残留风险,两者共同应用于水产养殖动物病害,被认为是最有前途的水产动物病害防控手段之一[12]。然而,并非所有的中草药与抗生素之间都存在协同作用,为了更好地将中草药联合抗生素应用于水产动物病害防控中,研究其交互作用非常必要[13-14]

    响应面法(RSM)常用于工艺条件优化[15-16]。RSM在合理的实验设计下,能以最少的实验点数,获取最大限度的实验信息,其采用多元二次回归法作为函数估计的工具,研究各因素间对考察指标(响应值)的交互影响,精确地描述各因素和响应值之间的关系。乌梅(Fructus mume)是由双子叶植物药蔷薇科植物梅的干燥近成熟果实加工而成[17]。已有研究表明乌梅提取液具有显著的抗哈维氏弧菌活性[18-20],本文在采用琼脂扩散法确认乌梅水提液体外抗哈维氏弧菌活性的基础上,采用全组合方法初步筛选与乌梅水提液具有协同效应的抗生素,然后采用中心组合实验设计方法(CCD)结合RSM,分析乌梅水提液与抗生素对哈维氏弧菌的抑制活性,以确定乌梅水提液与抗生素之间的最佳配比,为乌梅联合抗生素防治弧菌病提供实验依据。

    乌梅购于海南源安隆药品超市;强力霉素、金霉素和土霉素购于宁波瑞源生物科技有限公司(粉剂,HPLC≥99.8%);链霉素和新霉素购于北京拜尔迪生物技术公司(粉剂,HPLC≥99.8%),四环素购于Sigma公司(粉剂,HPLC≥99.8%);哈维氏弧菌为本实验室分离鉴定和保存。

    液体培养基(g·L–1)为酵母粉1、蛋白胨5、氯化钠(NaCl ) 30、牛肉膏3,用1 mol·L–1的氢氧化钠(NaOH)或盐酸(HCl)调节pH至7.5;半固体培养基(上层培养基)由液体培养基中加入1%的琼脂粉制备而成;固体培养基(下层培养基)由液体培养基中加入2%的琼脂粉制备而成。

    乌梅在80 ℃烘箱中干燥2 h,去核,研钵研碎,过40目筛,称5.0 g于250 mL具塞三角瓶中,加50 mL去离子水,浸润30 min,沸水浴提取30 min,8 000 r·min–1离心10 min,取上清过0.22 μm微孔滤膜,制成药物质量浓度为1 g·mL–1的乌梅水提液样品。

    菌悬液的制备:冻存的哈维氏弧菌转移至液体培养基中,30 ℃、 150 r·min–1培养24 h,按1‰接种量接入新液体培养基中,30 ℃、150 r·min–1培养16 h,按此条件再传一代,培养液3 000 g离心10 min,收集菌体,用无菌生理盐水重悬菌体并将其OD600 nm调整至0.8 (活菌数约为2.82×108 CFU·mL–1),制成菌悬液。

    抗哈维氏弧菌体外抑菌活性测定参考Tramer和Flower[21]。将固体培养基湿热灭菌后,趁热倒入培养皿中,每个培养皿15 mL,平放静置冷凝,按体积分数2%接种量将菌悬液接入低于50 ℃未冷凝的半固体培养基中,然后倒入含冷凝的固体培养基培养皿中,每个培养皿10 mL,摇匀,平放静置冷凝。用直径5 mm打孔器在双层培养基上均匀打3个孔,在每个孔中加60 μL样品液,30 ℃培养16 h,用游标卡尺测量抑菌圈直径,每个样品平行测3次,取平均值作为该样品的抑菌圈直径。

    标准曲线绘制。按表1设计浓度,制备6个等比浓度梯度的乌梅水提液和抗生素标准溶液,琼脂扩散法测定其抑菌圈直径,以浓度对数为横坐标(C),抑菌圈直径为纵坐标(Y,cm),绘制标准曲线。

    表  1  各药物的标准方程及其参数
    Table  1.  Standard functions and parameters of each drug
    药物名称
    drug
    标准曲线
    standard curve
    质量浓度范围/mg·mL–1
    range of concentration
    R2
    乌梅水提液 F. mume water extractY=8.688 0lgC−5.799 020~1000.939 6
    四环素 tetracyclineY=7.088 0lgC+18.893 80.07~0.520.986 9
    土霉素 oxytetracyclineY=5.400 1lgC+14.388 40.03~0.580.961 9
    强力霉素 deoxytetracyclineY=3.927 2lgC+15.835 60.10~1.550.935 5
    金霉素 aureomycinY=3.667 4lgC+16.121 00.03~0.580.991 4
    新霉素 neomycinY=7.116 0lgC+15.598 00.10~0.800.941 0
    链霉素 streptomycinY=10.134 1lgC+15.950 40.15~0.650.927 4
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    乌梅水提液与抗生素进行一一复合,乌梅和抗生素药物浓度与抑菌圈直径间的相关曲线回归方程分别为Y=A1lgC+B1Y=A2lgC+B2,复合液中乌梅水提液和抗生素的浓度分别为C1C2,未复合时,两种药物在该两个浓度下的抑菌圈直径分别为Y1=A1lgC1+B1Y2=A2lgC2+B2,而乌梅水提液抑菌圈直径达Y2时其浓度为${C_3}=10^{[({Y_2} - {B_1})/{A_1}]}$;抗生素抑菌圈直径为Y1时药物浓度为C4=$ 10^{[({Y_1}-{B_2})/{A_2}]}$;假设乌梅水提液和抗生素复合后不存在交互作用,则其抑菌圈直径范围应该介于Y3=A1lg(C1+C3)+B1Y4=A2lg(C2+C4)+B2区间,如果抑菌圈直径小于Min(Y3Y4),则乌梅水提液和抗生素间存在交相抑制作用;而其抑菌圈直径大于Max(Y3Y4),则A和B药物存在交互促进作用,促进率为[Y–Max(Y3,Y4)]/Max(Y3, Y4)×100%。

    乌梅水提液与1.2.3筛出的与其存在协同作用的抗生素作为考察因素,进行CCD设计实验,然后以抑菌圈直径作为响应值,进行RSM分析,分析各因素对响应值的影响和各因素之间的交互作用,以寻找各因素之间的最优配比。

    按照1.2.2的标准曲线绘制方法,绘制乌梅水提液、四环素、土霉素、强力霉素、金霉素、新霉素和链霉素的标准曲线,各标准曲线及其参数见表1。由表可知,各标准曲线的相关系数(R2)高于0.927 4,表明各药物的浓度对数与抑菌圈直径呈较好的线性关系,可根据标准曲线计算其浓度范围内各药物的抑菌圈直径。

    采用1.2.3全组合实验设计方法考察乌梅水提液与6种抗生素对哈维氏弧菌的交互作用,它们的复合方案、估算的抑菌圈直径范围和实际测量值见表2。由表可知乌梅水提液与四环素、土霉素、强力霉素和金霉素之间有显著的交互促进作用,与新霉素和链霉素之间有显著的交互抑制作用。

    表  2  全组合实验结果
    Table  2.  Experimental design and results of combination of F. mume water extract and antibiotics
    抗生素
    antibiotics
    质量浓度/mg·mL–1
    concentration
    抑菌圈直径范围/mm
    inhibitory zone diameter
    相互促进效率/%
    synergism efficiency
    乌梅水提液
    F. mume water extract
    抗生素
    antibiotics
    估算值
    predicted value
    测量值
    actual value
    四环素 tetracycline500.1313.43~13.8315.47±0.0611.88
    土霉素 oxytetracycline0.2712.05~12.9316.60±0.0828.37
    强力霉素 deoxytetracycline0.2013.23~14.1816.27±0.0914.73
    金霉素 aureomycin0.1313.01~14.0216.32±0.0716.35
    新霉素 neomycin0.2012.04~12.5010.64±0.09
    链霉素 streptomycin0.2011.53~11.96 8.35±0.04
     注:− 表示无交互促进作用
     Note: − indicates no synergism effect.
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    表2的结果显示对乌梅水提液抗菌活性的促进作用由高到低为土霉素>金霉素>强力霉素>四环素,选择促进效率最强的前3种抗生素(土霉素、金霉素和强力霉素)与乌梅水提液进行复合,进行四因素三水平的CCD实验,其因素水平见表3,设计方案与实验结果见表4

    表  3  乌梅水提液与抗生素复合CCD设计因素水平表
    Table  3.  Factors and levels of CCD for combination of F. mume water extract and antibiotics mg·mL–1
    水平
    level
    乌梅水提液 (X1)
    F. mume water extract
    土霉素 (X2)
    oxytetracycline
    金霉素 (X3)
    aureomycin
    强力霉素 (X4)
    deoxytetracycline
    –1150.060.050.02
    0300.090.080.04
    1450.120.110.06
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    表  4  CCD设计方案及其实验结果
    Table  4.  Design and results of CCD
    序号
    No.
    X1X2X3X4Y/mm序号
    No.
    X1X2X3X4Y/mm
    1–1 –1 0016.96±0.021501–1 017.06±0.07
    2–1 10016.66±0.0316011016.81±0.09
    31–1 0016.51±0.1417–1 0–1 016.53±0.16
    4110017.20±0.1318–1 01016.33±0.08
    500–1 –1 16.67±0.041910–1 016.85±0.05
    600–1 116.92±0.0720101017.21±0.09
    7001–1 16.72±0.05210–1 0–1 15.83±0.04
    8001117.01±0.04220–1 0116.97±0.08
    9–1 00–1 16.67±0.0623010–1 17.33±0.12
    10–1 00116.55±0.0324010116.59±0.08
    11100–1 16.87±0.0825000016.61±0.08
    12100116.79±0.0726000016.68±0.05
    130–1 –1 016.55±0.0927000016.66±0.04
    140–1 1016.47±0.08
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    以抑菌圈直径作为响应值(Y),各药物的浓度编码值作为变量,采用SAS RSREG程序对实验结果进行RSM分析实验,回归模型如式:

    Y=16.648 3+0.142 5X1+0.197 8X2−0.001 3X3+0.063 0X4+0.064 9X12+0.246 3X1X2+0.139 0X1X3+0.008 8X1X4+0.040 6X22−0.042 5X2X3−0.473 3X2X4+0.063 4X32+0.008 0X3X4+0.039 4X42

    模型的相关系数(R2)为0.827 6,说明响应值82.76%的信息量由所选变量引起,采用F检验法对模型进行显著性检验,其Pr>F值为0.009 4,表明模型显著可靠,采用F检验法对模型中各项系数进行显著性检验,结果见表5,由表可知,在设计的浓度范围内,乌梅水提液(X1)和土霉素(X2)的浓度对抑菌圈直径影响显著,土霉素的浓度对其影响为极显著,而金霉素(X3)和强力霉素(X4)在低浓度范围内对抑菌圈直径的影响并不显著。乌梅水提液与土霉素之间(X1X2)存在显著协同作用,而乌梅水提液与金霉素(X1X3)、强力霉素(X1X4)之间的相互促进作用不显著。土霉素与金霉素组合(X2X3)以及土霉素与强力霉素组合(X2X4)在模型中系数为负,表明土霉素与金霉素和强力霉素之间均存在拮抗作用,且X2X4F检验结果呈极显著水平(Pr>F值小于0.01),金霉素和强力霉素对响应值的促进作用并不显著(Pr>$F_{(X_3)} $Pr>$F_{(X_4)} $值均大于0.10),所以考虑复合时不添加金霉素和强力霉素。图1~图6为两两药物之间的交互作用响应曲面图,可以直观地观察到两两药物对响应值的影响;由图1可知Y沿着(–1,–1)至(1,1)直线剧增,表明乌梅水提液与土霉素存在显著的交互促进作用,图2图3也呈图1类似趋势,但它们两两因素之间的交互促进作用不如图1显著;图4图5的响应曲面为凹曲面,且它们的至高点位于(–1,1)和(1,–1)区域,表明土霉素与金霉素、强力霉素之间存在交互抑制作用,图4的响应曲面相对平缓,表明土霉素和金霉素之间的交互抑制不是很显著,图5中(1,1)区域的响应值显著低于(–1,1)和(1,–1)区域,表明土霉素与强力霉素之间存在显著抑制作用;图6整个响应曲面都很平缓,表明金霉素和强力霉素对响应值的影响不显著。

    图  1  Y=f $({X_1},{X_2})$的响应面图和等高线图
    Figure  1.  Responsive surfaces and contours of Y=f $({X_1},{X_2})$
    图  2  Y=f $({X_1},{X_3})$的响应面图和等高线图
    Figure  2.  Responsive surfaces and contours of Y=f $({X_1},{X_3})$
    图  3  Y=f $({X_1},{X_4})$的响应面图和等高线图
    Figure  3.  Responsive surfaces and contours of Y=f $({X_1},{X_4})$
    图  4  Y=f $({X_2},{X_3})$的响应面图和等高线图
    Figure  4.  Responsive surfaces and contours of Y=f $({X_2},{X_3})$
    图  5  Y=f $({X_2},{X_4})$的响应面图和等高线图
    Figure  5.  Responsive surfaces and contours of Y=f $({X_2},{X_4})$
    表  5  RSM统计分析结果
    Table  5.  Statistical results of RSM analysis
    来源
    source
    自由度
    df
    平方和
    SS
    均方差
    MS
    FPr>F
    X110.243 70.243 76.953 80.021 7
    X210.469 70.469 713.402 7 0.003 3
    X310.000 00.000 00.000 60.980 7
    X410.047 60.047 61.359 20.266 3
    X1210.022 40.022 40.640 60.439 1
    X1X210.242 60.242 66.921 90.021 9
    X1X310.077 30.077 32.205 50.163 3
    X1X410.000 30.000 30.008 70.927 1
    X2210.008 80.008 80.251 20.625 3
    X2X310.007 20.007 20.206 20.657 9
    X2X410.895 90.895 925.565 5 0.000 3
    X3210.021 40.021 40.611 30.449 5
    X3X410.000 30.000 30.007 30.933 3
    X4210.008 30.008 30.236 00.635 9
    模型 model142.018 10.144 14.113 60.009 4
    线性项 linear40.761 00.190 35.429 10.009 9
    平方项 quadratic40.033 60.008 40.239 60.910 5
    交互项 cross product61.223 50.203 95.819 20.004 8
    残差 error120.420 50.035 0
    失拟项 lack of fit100.417 60.041 828.793 5 0.034 0
    净误差 pure error20.002 90.001 5
    总和 total262.438 6
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    图  6  Y=f $({X_3},{X_4})$的响应面图和等高线图
    Figure  6.  Responsive surfaces and contours of Y=f $({X_3},{X_4})$

    综上所述,采用模式搜索法对响应模型最优化配方进行搜索,结果显示,在模型可预测范围内,V(乌梅水提液)∶m(土霉素)∶m(金霉素)∶m (强力霉素)的最佳配比为45∶0.12∶0.00∶0.00 (mg·mL–1),在此最佳复合配比方案下,模型预测其抑菌圈直径(Y )为18.54 mm。

    按照2.3中的乌梅水提液与抗生素复合配比方案V (乌梅水提液)∶m (土霉素)∶m (金霉素)∶m (强力霉素)=45∶0.12∶0.00∶0.00 (mg·mL–1),模型预测最佳配比的复合物抑菌圈直径为18.54 mm,琼脂扩散法3次平行检测最佳复合物的抑菌圈直径为(19.03±0.07) mm,相对误差2.6%,表明该方法确实可行。

    据报道,乌梅提取液有显著的体外抗哈维氏弧菌活性[18-20],其最小抑菌浓度(MIC)为12.5~25.0 mg·mL–1,本研究采用琼脂扩散法检测其MIC低于20 mg·mL–1(乌梅水提液标准曲线最低浓度值),与文献报道基本相符。中草药与抗生素协同防治水产动物疾病,可降低病原菌耐药机率及药物残留风险和毒副作用,然而必须在全面了解两者间交互作用的基础上,才可以将两者科学合理地联合应用[22-23]。目前常采用的方法有棋盘法、时间-杀菌曲线(time-killing)法和琼脂扩散法。棋盘法因采用微孔板作为病原菌培养容器,培养容量小,病原菌生长受外界因素干扰大,结果准确度难以得到保障,且仅限于考察两两药物之间的交互作用[24-25];而时间-杀菌曲线法则较为费时费力[12,26]。为此本研究采用操作简便、结果可靠的琼脂扩散法首先考察两两药物之间的交互作用[27],结果显示四环素类抗生素土霉素、金霉素和强力霉素均对乌梅水提液的体外抗哈维氏弧菌活性具有促进作用,而氨基糖苷类抗生素链霉素和新霉素对乌梅水提液的体外抗哈维氏弧菌活性存在拮抗作用。

    采用CCD结合RSM法考察乌梅水提液、土霉素、金霉素和强力霉素复合后两两药物间的交互作用。姚远等[28]成功采用RSM方法考察了乳酸钠、茶多酚与壳聚糖抑制铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的交互作用,发现三者对铜绿假单胞菌的抑制效果(从大到小)为乳酸钠>壳聚糖>茶多酚;乳酸钠和茶多酚存在明显的拮抗作用;乳酸钠和壳聚糖存在明显的协同作用;而茶多酚和壳聚糖之间交互作用不显著,并获得乳酸钠 (mg) 和壳聚糖 (mL) 最佳复合配比为62.5∶3.17。本研究结果显示土霉素、金霉素和强力霉素均与乌梅水提液在哈维氏弧菌的体外抑制活性上存在显著的协同促进作用,而土霉素分别与金霉素和强力霉素在体外抗哈维氏弧菌活性上存在显著的交互抑制作用。经过CCD结合RSM优化,获得乌梅水提液、金霉素、土霉素和强力霉素的最佳配比并根据模型给出预测值,在最佳配比方案下进行了验证实验,表明该方法确实可行。

    研究表明,乌梅主要抑菌成分为柠檬酸等有机酸类,其抗菌机制主要包括:通过破坏菌质膜内侧的磷脂酰丝氨酸,从而破坏其细胞膜系统,使细胞内容物外泄而导致细菌死亡;阻滞DNA的合成进而抑制细胞分裂;柠檬酸从转录水平降低细菌荚膜多糖生物合成从而达到抑杀菌效果[29]。四环素类抗生素通过与细菌胞内核糖体30S亚基形成可逆结合体,抑制蛋白质合成;也可通过结合线粒体70S亚基,抑制线粒体蛋白质的合成[30]。乌梅与四环素类抗生素作用机制和靶位不同,这可能是两者之间存在协同抗哈维氏弧菌的原因,然而两者的协同抗菌机制仍需进一步研究。虽然本研究结果表明乌梅水提液与四环素类抗生素具有体外协同抗哈维氏弧菌作用,但应用于防治哈维氏弧菌引发的动物疾病还需结合药物动力学与药效学等多因素进行研究。

  • 图  1   利用邻位相连法构建的菌株YL9-2的系统发育树

    Figure  1.   Systemic phylogenetic tree of strain YL9-2 constructed using Neighbor-Joining method

    图  2   添加发酵盐厌氧菌对不同发酵时间下鱼露发酵液中氨基酸态氮质量浓度的影响

    Figure  2.   Effect of H. fermentans YL9-2 addition on amino acid nitrogen mass concentration in fish sauce at different fermentation time

    图  3   添加发酵盐厌氧菌对不同发酵时间下鱼露发酵液中生物胺质量分数的影响

    Figure  3.   Effect of H. fermentans YL9-2 addition on biogenic amine mass fraction in fish sauce at different fermentation time

    图  4   自然发酵 (N) 和加菌发酵 (H) 过程中鱼露挥发性化合物的变化

    Figure  4.   Change of volatile compounds in fish sauce during natural fermentation (N) and fermentation with H. fermentans YL9-2 (H)

    图  5   添加发酵盐厌氧菌对不同发酵时间下鱼露发酵液中特征性挥发性风味化合物质量分数的影响

    Figure  5.   Effect of H. fermentans YL9-2 addition on volatile flavor compound mass fraction in fish sauce at different fermentation time

    表  1   自然发酵 (N) 和加菌发酵 (H) 过程中鱼露挥发性化合物的气味活性值

    Table  1   OAV value of fish sauce during natural fermentation (N) and fermentation with H. fermentans YL9-2 (H)

    呈香风味化合物
    Aroma flavor compound
    气味
    Flavor
    阈值[31-33]
    Threshold value/
    (mg·kg−1)
    气味活性值 OAV
    N10N15N30N45H10H15H30H45
    异戊醛 Isovaleraldehyde 油脂味 0.0005 975.82 865.17 1004.23 1099.87 1179.11 1220.44 1620.31 1976.93
    2-甲基丁醛 2-methylbutyraldehyde 坚果味 0.001 454.24 399.46 476.74 584.58 563.19 612.50 1030.78 1125.16
    己醛 Hexanal 辛辣味 0.0045 43.07 583.38 522.38 895.01 117.02 641.61 277.39 1300.08
    庚醛 Heptanaldehyde 干鱼味 0.03 0.00 21.22 15.98 30.88 0.00 18.77 6.06 43.79
    辛醛 Octanal 油脂味 0.0007 0.00 1074.55 752.19 1404.85 0.00 548.76 473.81 1702.96
    壬醛 Nonanal 油脂味 0.003 0.00 151.44 202.08 317.68 0.00 196.74 64.26 394.35
    1-戊烯-3-醇 1-pentene-3-alcohol 烤洋葱味 0.358 2.42 2.52 2.96 3.59 3.77 4.74 4.60 3.62
    1-辛烯-3-醇 1-octene-3-alcohol 鱼腥味、青草味 0.0015 107.56 840.63 605.39 1039.99 356.11 1117.91 599.10 1524.80
    2-壬酮 2-Nonanone 奶酪味 0.0389 0.00 3.16 2.68 4.50 0.00 4.16 2.16 7.54
    2-十一酮 2-undecanone 油脂味 0.0055 0.00 22.00 21.38 43.81 0.00 45.89 17.25 64.49
    2-乙基呋喃 2-ethylfuran 青草味 0.0024 310.75 545.87 768.57 1033.06 672.30 1062.65 1123.80 1012.35
    三甲胺 Trimethylamine 鱼腥味 0.0024 107.05 77.17 140.31 199.41 105.07 91.71 135.67 76.37
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  • [1] 李春生, 王悦齐, 李来好, 等. 传统鱼露发酵过程中细菌群落演替及对其挥发性风味形成的影响分析[J]. 食品科学, 2018, 39(24): 85-92. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201824014
    [2]

    LEE H W, CHOI Y J, HWANG I M, et al. Relationship between chemical characteristics and bacterial community of a Korean salted-fermented anchovy sauce, myeolchi-aekjeot[J]. LWT, 2016, 73: 251-258. doi: 10.1016/j.lwt.2016.06.007

    [3]

    OUJIFARD A, BENJAKUL S, NIRMAL N P, et al. Chemical, nutritional, microbial, and sensory characteristic of fish sauce suragh from Hormozgan, Iran[J]. J Aquat Food Prod Technol, 2021, 30(2): 140-150. doi: 10.1080/10498850.2020.1866727

    [4]

    SONG N E, LEE J Y, LEE Y Y, et al. Comparison of headspace-SPME and SPME-Arrow-GC-MS methods for the determination of volatile compounds in Korean salt-fermented fish sauce[J]. Appl Biol Chem, 2019, 62(1): 1-8.

    [5]

    NAKANO M, SATO H, WATANABE T, et al. Mining online activity data to understand food consumption behavior: a case of Asian fish sauce among Japanese consumers[J]. Food Sci Nutr, 2018, 6(4): 791-799. doi: 10.1002/fsn3.622

    [6]

    WANG Y, LI C, LI L, et al. Application of UHPLC-Q/TOF-MS-based metabolomics in the evaluation of metabolites and taste quality of Chinese fish sauce (Yu-lu) during fermentation[J]. Food Chem, 2019, 296: 132-141. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.05.043

    [7] 蓝翔, 朱翠翠, 何晓霞, 等. 接种生物胺降解菌对鱼露生物胺含量及品质的影响[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2021, 51(4): 55-64.
    [8] 周晶, 袁丽, 高瑞昌. 产低温蛋白酶动性球菌的筛选及其在低盐鱼露发酵中的应用[J]. 食品科学, 2021, 42(8): 122-128. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20200314-220
    [9]

    MONTRIWONG A, RODTONG S, YONGSAWATDIGUL J. Detergent-stable salt-activated proteinases from Virgibacillus halodenitrificans SK1-3-7 isolated from fish sauce fermentation[J]. Appl Biochem Biotechnol, 2015, 176(2): 505-517. doi: 10.1007/s12010-015-1591-5

    [10]

    GAO R, ZHOU J, LENG W, et al. Screening of a Planococcus bacterium producing a cold-adapted protease and its application in low-salt fish sauce fermentation[J]. J Food Process Preserv, 2020, 44(8): 1-10.

    [11]

    AKOLKAR A V, DURAI D, DESAI A J. Halobacterium Sp SP1(1) as a starter culture for accelerating fish sauce fermentation[J]. J Appl Microbiol, 2010, 109(1): 44-53. doi: 10.1111/j.1365-2672.2009.04626.x

    [12]

    KANJAN P, SAKPETCH P, MASNIYOM P, et al. Quality characteristics of high salt fermented fish sauce (budu) produced using autochthonous Virgibacillus halodenitrificans PS21 and Staphylococcus simulans PMRS35[J]. Int J Food Sci Technol, 2021, 56(8): 4098-4107. doi: 10.1111/ijfs.15035

    [13] 伍蓉莉. 嗜盐四联球菌的筛选及其发酵特性研究[D]. 广州: 华南农业大学, 2018: 14-15.
    [14]

    WANG Y, LI C, ZHAO Y, et al. Novel insight into the formation mechanism of volatile flavor in Chinese fish sauce (Yu-lu) based on molecular sensory and metagenomics analyses[J]. Food Chem, 2020, 323: 126839. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.126839

    [15] 王香君, 段杉. 保温发酵鱼露中细菌群落的16S rDNA分子生态分析[J]. 食品工业科技, 2019, 40(12): 112-127.
    [16]

    OHSHIMA C, TAKAHASHI H, INSANG S, et al. Next-generation sequencing reveals predominant bacterial communities during fermentation of Thai fish sauce in large manufacturing plants[J]. LWT, 2019, 114: 108375. doi: 10.1016/j.lwt.2019.108375

    [17]

    LI C, LIU D, YANG X, et al. Efficient biodegradation of malachite green by a newly isolated Klebsiella pneumoniae strain WA-1[J]. Environ Prog Sustain Energy, 2020, 39(4): 13346.

    [18] 于金芝, 徐峰, 徐莹. 高盐稀态酱油生产过程中的生物胺变化规律[J]. 食品与发酵工业, 2016, 42(10): 44-49.
    [19]

    JIANG W, XU Y, LI C, et al. Biogenic amines in commercially produced Yulu, a Chinese fermented fish sauce[J]. Food Addit Contam B, 2014, 7(1): 25-29. doi: 10.1080/19393210.2013.831488

    [20]

    WANG Y, LI C, LI L, et al. Effect of bacterial community and free amino acids on the content of biogenic amines during fermentation of Yu-lu, a Chinese fermented fish sauce[J]. J Aquat Food Prod Technol, 2018, 27(4): 496-507. doi: 10.1080/10498850.2018.1450573

    [21]

    LI C, ZHAO Y, WANG Y, et al. Microbial community changes induced by Pediococcus pentosaceus improve the physicochemical properties and safety in fermented tilapia sausage[J]. Food Res Int, 2021, 147(23): 110476.

    [22]

    ZHAO Y, WANG Y, LI C, et al. Novel insight into physicochemical and flavor formation in naturally fermented tilapia sausage based on microbial metabolic network[J]. Food Res Int, 2021, 141(39): 110122.

    [23]

    XU Y, XIA W, YANG F, et al. Effect of fermentation temperature on the microbial and physicochemical properties of silver carp sausages inoculated with Pediococcus pentosaceus[J]. Food Chem, 2010, 118(3): 512-518. doi: 10.1016/j.foodchem.2009.05.008

    [24] 郑志颖, 周晶, 袁丽, 等. 混合菌株和外源赖氨酸对鱼酱发酵品质的影响[J]. 食品科学, 2019, 40(12): 7-18.
    [25] 王炳华, 胡建国, 童光森. 低盐发酵鳀鱼鱼露过程中品质动态变化分析[J]. 中国调味品, 2020, 45(6): 78-82. doi: 10.3969/j.issn.1000-9973.2020.06.017
    [26]

    YANG J, JIANG C, BAO R, et al. Effects of flavourzyme addition on physicochemical properties, volatile compound components and microbial community succession of Suanzhayu[J]. Int J Food Microbiol, 2020, 334: 108839. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2020.108839

    [27]

    XU Y, HE L, XIA W, et al. The impact of fermentation at elevated temperature on quality attributes and biogenic amines formation of low-salt fermented fish[J]. Int J Food Sci Technol, 2019, 54(3): 723-733. doi: 10.1111/ijfs.13986

    [28] 江津津, 严静, 郑玉玺, 等. 不同产地传统鱼露风味特征差异分析[J]. 食品科学, 2021, 13(2): 206-214.
    [29]

    LI C, ZHAO Y, WANG Y, et al. Contribution of microbial community to flavor formation in tilapia sausage during fermentation with Pediococcus pentosaceus[J]. LWT, 2022, 154(46): 112628.

    [30] 王悦齐, 李春生, 李来好, 等. 基于GC-MS联用技术分析传统鱼露发酵过程中挥发性风味成分和脂肪酸组分变化[J]. 水产学报, 2018, 42(6): 984-995.
    [31] 白佳伟, 陈亮, 周尚, 等. 特级高盐稀态酿造酱油中关键香气物质的分析[J]. 中国酿造, 2019, 38(11): 179-185.
    [32] 朱萌. 脂肪酸对速酿鱼露香气形成的影响[D]. 武汉: 湖北工业大学, 2020: 23-24.
    [33] 顾赛麒, 王锡昌, 陶宁萍, 等. 顶空固相微萃取-气质联用及电子鼻技术检测中华绒螯蟹不同可食部位中的香气成分[J]. 食品科学, 2013, 34(18): 239-244.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-25
  • 修回日期:  2021-12-13
  • 录用日期:  2022-01-04
  • 网络出版日期:  2022-01-26
  • 刊出日期:  2022-04-04

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