鱼类腐败菌研究进展

广东海洋大学课程论文研究生课程论文题目鱼类特定腐败菌及其应用研究进展课程课程号学生姓名学号所在班级专业任课教师分数：评语：评阅教师：评阅时间：广东海洋大学课程论文1鱼类特定腐败菌及其应用研究进展摘要：鱼类腐败是个极其复杂的过程，而微生物活动是引起腐败变质的主要原因。不同条件下鱼类的SSO不同，本文重点就SSO的确定，即鱼类优势腐败菌筛选及其腐败能力的研究现状进行概述。在此基础上，对鱼类SSO生长动态模型预测产品剩余货架期的方法，靶向控制以延长鱼类鲜品货架期等应用研究进行了总结，旨在说明鱼源SSO的研究价值，并对SSO未来研究方向进行了展望。关键词：鱼类；特定腐败菌；腐败能力；生长动态模型；应用；货架期AdvancesandApplicationsinSpecificSpoilageOrganismsofFishAbstract:Fishcorruptionisanextremelycomplexprocess,andmicrobialactivityisthemaincausespoilage.FishSSOisdifferentindifferentconditions,thispapermainlyonthedeterminationofSSO,wherefishcorruptionscreeninganditsabilitytocorrupttheresearchstatusaresummarized.Onthisbasis,thedynamicmodelforthegrowthoffishSSOpredictionmethodsofremainingshelflifeproductstargetedcontroltoextendtheshelflifeoffish,somesamples,suchasappliedresearcharesummarized,showingthattheresearchvalue,fishsourceSSOandtheSSOfutureresearchdirectionwasprospected.Keywords:fish;specificspoilageorganisms(SSOs);corruptioncapacity;kineticmodel;applications;shelf-life鱼肉是人类最重要的优质动物蛋白源之一。新鲜鱼肌肉中水分含量高、组织脆弱、天然免疫物质少、不饱和脂肪酸易氧化以及可溶性蛋白质含量高，因此比一般的动物肉组织更容易腐败。国外学者通过对鱼类食品腐败微生物长期研究发现，鱼类食品所含微生物中只有部分微生物参与腐败过程，因此提出了特定腐败菌(specificspoilageorganism，SSO)的概念[1]。因此对SSO进行确定，并进行靶向抑制将是研究鱼肉保鲜的重点。本文对鱼产品在不同条件下的SSO分类，就鱼类优势腐败菌筛选及其腐败能力分析，以确定不同鱼类的SSO，最后就SSO生长预测，靶向控制以延长鱼类产品货架期等应用研究进行了总结，为了解SSO的腐败特性及鱼类产品品质控制提供依据。1.鱼类特定腐败菌的种类鱼的种类、捕获方式、栖息水域、季节和贮藏条件等差异决定了SSO类的差异性广东海洋大学课程论文2[2]。在鱼产品加工和包装过程中的差异也会导致残存不同的腐败细菌，产生不同的腐败类型。鱼鲜品在相同的地理条件下，同类型产品中只有一种或几种微生物总是作为腐败菌出现，而且SSO可能只有一种。根据文献报道,低温冷藏鱼类的主要腐败细菌有：磷发光杆菌(Photobacteriumphosphoreum)、腐败希瓦氏菌(Shewanellaputrefaciens)、热杀索氏菌(Brochothrixthermosphacta)、假单胞菌属(Pseudomonasspp.)、气单胞菌属(Aeromonasspp.)和乳酸菌(lacticacidbacteria)等[3]。弧菌科（Vibrionaceae）等发酵型革兰氏阴性细菌是未经冷藏鲜鱼的特定腐败菌[4]。如果水产品是在受污染的水中捕获，主要腐败菌是肠细菌（Enterobacteriaceae）[5]。假单胞菌多为热带淡水鱼的SSO，腐败希瓦氏菌多为海洋温带水域鱼的SSO[6]。而寒带和温带海域捕获鱼类有氧冷藏中，特定腐败菌是耐冷的革兰氏阴性菌假单胞菌(Pseudomonasspp.)和希瓦氏菌（Shewanellaspp.）[7]。冷藏真空或气调包装水产品的SSO多为磷发光杆菌(Photobacteriumphosphoreum)、乳酸菌(Lactobacillus)和热杀索氏菌(Brochothrixthermosphacta)[8]。郭全友等[9]，从菌落和细胞形态、生理生化特征、细胞脂肪酸组成等方面，结合使用细菌鉴定系统，以及接种腐败希瓦氏菌到无菌大黄鱼身体，确定0-5℃冷藏养殖大黄鱼货架期终点优势腐败菌为腐败希瓦氏菌。许钟等[10]报道，假单胞菌为0、5℃和10℃冷藏养殖罗非鱼货架期终点的特定腐败菌。刘寿春等[11]发现37℃有氧储藏至腐败的罗非鱼肉中，洋葱假单胞菌(Pseudomonascepacie，38.6%)、嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila，21.1%)和短芽孢杆菌(Bacillusbreviswere，14.0%)是优势菌。王庆丽[12]鉴定出养殖大黄鱼冷藏过程中主要细菌为希瓦氏菌和假单菌属，而海水鲈鱼冷藏过程中主要细菌也是希瓦氏菌和假单菌属。在低盐、略降低水分活度、略酸化和真空包装的温和加工品如冷熏鱼的冷藏过程中，特定腐败菌的情况较为复杂，通常乳酸菌如乳杆菌，肉食杆菌以及发酵性革兰氏阴性细菌如磷发光杆菌嗜冷的肠杆菌等居多。在半保藏产品如醋浸鱼或腌鱼中，通过酸化或低盐来增加保藏性，促进乳酸菌和酵母菌的生长，则可抑制其他微生物。这与特定腐败菌并不相悖，目的是使酵母菌、乳酸菌成为优势微生物，当其生长占据主导地位时就可以抑制其他微生物的生长。尹伟力[13]等，鉴定出熏制鳗鱼的特定腐败菌为腐败希瓦氏菌(Shewanellaputrefaciens)、乳酸杆菌(Lactobacillus)、嗜冷肠杆菌(Enterobacteriaceae)和磷发光杆菌(Photobacteriumphosphoreum)。表1归纳了以上报道的SSO种类。广东海洋大学课程论文3表1鱼类特定腐败菌种类Table1Commonspecificspoilageorganisms(SSO)infreshaquaticproducts产品种类养殖条件贮藏条件SSO鲜鱼未受污染的水空气中大于10～15℃弧菌科(Vibrionaceae)，洋葱假单胞(Pseudomonascepacie)受污染的水肠细菌(Enterobacteriaceae)鱼类产品热带水域空气中假单胞菌(Pseudomonasspp.)寒带海洋冷藏革兰氏阴性菌假单胞菌(Pseudomonasspp.)、希瓦氏菌（Shewanellaspp.）温带海洋真空或气调磷发光杆菌(Photobacteriumphosphoreum)希瓦氏菌(Shewanella)淡水低盐，包装或半包装冷藏乳酸菌(Lactobacillus)、肠杆菌(Enterobacteriaceae)[热杀索氏菌(Brochothrixthermosphacta)、肠球菌(Enterococcus)2.特定腐败菌的确定为了控制鱼肉腐败，延长鱼类产品的货架期，SSO的确定显得十分重要。根据SSO的定义，SSO不仅是腐败终点的生长优势菌株，还应具备腐败能力强等特点。因此，对于SSO的确定须从生长优势菌的筛选和其腐败能力2个方面分析。2.1鱼类优势腐败菌的筛选SSO的确定对预测和控制产品质量极为重要，检测SSO的传统方法主要有镜检、平板培养、产气实验、生化反应等，这些方法不同程度存在着试验周期长、灵敏度低、不能确定污染菌种类等缺点，同时也有研究表明至少有25％一50％的食品微生物在体外是不可培养的。随着现代分子生物学技术的发展，分子诊断技术被用于SSO的检测，分子生物学技术克服了经典培养方法的不足，能更可靠、更快速地获得环境样品中各种微生物的菌落指纹和特征性核苷酸序列，以确定微生物的多样性及其分类地位，其最大优点是快速、灵敏，不需培养，可在线检测[14]。根据相关文献报道，主要包括靶基因的PCR、变性／温度梯度凝胶电泳法(Denaturing/temperaturegradientgelelectrophoresis，DGGE/TGGE)、单链构型多态性(Single—strandconformationpolymorphism，SSCP)、末端限制性片段长度多态性(Terminalrestrictionfiagmentlengthpolymorphism，T—RFLP)、核糖体DNA扩增片段限制性分析(AmplifiedribosomalDNArestrictionanalysis，ARDRA)、核糖体基因间区分析(Ribosomalintergeniespaceranalysis,RISA)、DNA广东海洋大学课程论文4芯片技术和荧光原位杂交(Fluorescenceinsituhybridization，FISH)、SDS-聚丙烯酰胺凝胶（sodiumdodecylsulfate-polyacrylamidegelelectrophoresis，SDS-PAGE）等，这些方法各有优缺点和适宜领域[15]。相对于其他分子方法，利用变性梯度凝胶电泳(denaturinggradientgelelectrophoresis，DGGE)技术研究微生物群落组成和确定SSO，无论在操作方法、成本、耗时等各方面综合效益最好，应用也最广泛。国内，涂宗财等[16]，采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerasechainreaction-deformationgradientgelelectrophoresisanalysis，PCR-DGGE)技术研究了3种包装(空气、真空、气调)结合钴60辐照技术对鱼肉表面优势菌菌群的影响。翁丽华等[17]，应用传统微生物培养和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法研究热鲜肉分别在5、15、25、30℃贮藏过程中的菌相变化。2.2腐败菌腐败能力研究在贮藏期间，特定腐败菌的生长比其他微生物快，并且腐败能力强。因此确定特定腐败菌时，不仅要分析贮藏中的菌相变化，而且要定量鉴定产生腐败代谢物的能力。2.2.1腐败菌腐败能力研究概况不同学者对菌株腐败潜力分析时，有人选择灭菌鱼汁为菌株培养基质、有人则选择无菌鱼块。灭菌鱼汁用于腐败菌腐败能力的测定具有快速、简便的特点，可在短期内获得大量数据，但难以模拟鱼肉复杂的组织环境；无菌鱼块则更接近腐败菌的生长环境，但操作要求较高。国外，Dalgaar[18]用灭菌鳍鱼鱼汁和鱼块研究气调包装鳍鱼片冷藏中的优势腐败菌磷发光杆菌和腐败希瓦氏菌的腐败能力，得出包装鳍鱼腐败主要是山磷发光杆菌引起。Gram等[19]研究荧光假单胞菌和腐败希瓦氏菌在鲜鱼鱼汁和鱼块中的相互作用，比较其腐败能力，得出高浓度的假单胞菌对腐败希瓦氏菌有一定的抑制作用，但这一相互作用仅在含较高浓度时才会影响腐败希瓦氏菌生长。Ingebrigt等[20]研究了复水盐腌和干腌鳕鱼优势腐败菌—嗜冷菌的腐败能力和来源，得出复水盐腌鳕鱼和干腌鳕鱼冷藏的特定腐败菌是嗜冷菌，不是鲜鱼的常见腐败菌，具有嗜盐性，其腐败活性强，主要产生陈腐味，无细胞外蛋白水解能力.为确定大马哈鱼气调包装下的SSO，MAC等[21]提出了两步分析法，即从气调包装腐败期的大马哈鱼中选出的8株潜在腐败菌进行挑战性实验，对微生物指标及感官指标进行比较，筛选出3株腐败能力较强的菌株；进一步将这3株菌单一或混合反接于无菌鱼块中，对感官、微生物及理化指标进行分析后确一株腐败能力最强的发光磷杆菌为SSO。国内，李学英等[22]利用无菌鱼块对大黄鱼腐败菌腐败能力进行了初步分析，得出广