張　瑜，鄭　偉，謝婷婷，江佳玲，石陸娥

(杭州師范大學生命與環(huán)境科學學院，浙江　杭州　310036)

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腌制蔬菜“生花”微生物研究進展

張瑜，鄭偉，謝婷婷，江佳玲，石陸娥

(杭州師范大學生命與環(huán)境科學學院，浙江杭州310036)

“生花”是蔬菜腌制過程中的一種常見現(xiàn)象，但是關于“生花”現(xiàn)象的研究還相對較少。為此，筆者結合國內(nèi)外參考文獻，綜述了腌制蔬菜“生花”中的主要微生物及其潛在危害。結果表明，“生花”中的微生物主要為芽孢桿菌、假絲酵母、畢赤酵母和釀酒酵母等，同時，也存在少量有害微生物，當“生花”時間較長時，這些有害微生物會大量繁殖，并最終導致腌制蔬菜腐敗和變質(zhì)。因此，筆者希望人們能更加地關注和研究“生花”現(xiàn)象的安全性。

“生花”；腌制蔬菜；微生物；變質(zhì)；致病性

腌制蔬菜以其獨特的風味、豐富的營養(yǎng)價值和有益的生理功能，受到全世界人們的喜愛，但由于各種客觀因素，蔬菜在腌制過程中容易出現(xiàn)“生花”現(xiàn)象。“生花”是指菜水或腌制蔬菜表面出現(xiàn)的那層白膜或白斑，通常認為，會對腌制蔬菜的風味、口感及整體感官帶來不利影響，情況嚴重時則會導致腌制蔬菜整體變質(zhì)，無法食用[1-2]。盡管如此，但關于“生花”現(xiàn)象的研究還相對較少，人們對它認識也比較零散，為此，本文從腌制蔬菜的歷史及功能、“生花”現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀、“生花”中的主要微生物以及“生花”微生物的潛在危害四個方面來介紹“生花”現(xiàn)象，希望對“生花”現(xiàn)象和“生花”安全性方面的認識起到一定的幫助作用。

1　腌制蔬菜的歷史及功能

中國是腌制蔬菜的起源國之一，其歷史可追溯到商周時期，距今已有三千多年。在中國，關于腌制蔬菜最早的文字記載可在《詩經(jīng)》中找到：“中田有廬，疆場有瓜，是剝是菹，獻之皇祖”，其中廬和瓜指的是蔬菜，剝和菹是腌制加工的意思。在北魏時期，我國著名的農(nóng)業(yè)科學家賈思勰曾對腌制蔬菜的加工工藝進行過詳細地研究，并將其寫入《齊民要術》一書中，這對腌制蔬菜的傳播和推廣起到了積極作用。到了明清時期，腌制蔬菜已有了很大的發(fā)展，其品種變的豐富多彩，在清朝袁枚的《隨園食單》和李化楠的《醒園錄》中都有詳盡的記載。時至今日，腌制蔬菜已傳承千年，仍受到廣大人民群眾的喜愛，尤其是在四川、江蘇和浙江地區(qū)，各式各樣的腌制蔬菜已成為人們餐桌上的必備美食[3]。由此可見，腌制蔬菜在中國不僅具有悠久的歷史，而且已成為人們生活中的重要組成部分。

腌制蔬菜是一種發(fā)酵食品，通常是在低鹽的條件下，利用蔬菜表面的有益微生物(主要是乳酸菌)進行發(fā)酵，使得蔬菜具有獨特的風味和美妙的口感[4]。研究表明[4-7]，腌制蔬菜富含維生素C和胡蘿卜素，在滿足人體每日維生素C需求的同時，還能夠起到抗癌作用，例如，蔬菜中的纖維素和乳酸菌，就能夠對大腸癌的發(fā)生起到一定的抑制作用；同時，乳酸菌產(chǎn)生的有機酸不僅抑制腸道腐敗微生物的生長，而且能增加食欲和幫助消化；此外，腌制蔬菜還具有抗肥胖、抗衰老和抗動脈硬化等保健功能。因此，腌制蔬菜被冠以“未來食品”的美名，并逐漸成為人們的研究熱點。

2　腌制蔬菜“生花”現(xiàn)象研究現(xiàn)狀

“生花”，也稱產(chǎn)膜，是指微生物在菜水或腌制蔬菜表面形成的一層白膜或少數(shù)白斑。腌制蔬菜一旦“生花”，菜水表面會開始出現(xiàn)成片或成碎花狀的白膜，蔬菜表面出現(xiàn)顆粒狀的白斑。研究表明[2]，“生花”的出現(xiàn)會對腌制蔬菜的風味和口感產(chǎn)生較大影響，嚴重時，則會引發(fā)一系列的腐敗現(xiàn)象，如蔬菜的褐變和軟腐等。在工業(yè)上，一般通過低溫和添加防腐劑的方式來防止“生花”現(xiàn)象的產(chǎn)生，但這種處理方式不僅會增加工業(yè)生產(chǎn)成本，而且會產(chǎn)生防腐劑含量超標等食品安全問題；在家庭制作方面，由于缺乏嚴格的滅菌過程，在溫度較高的夏秋兩季，90%的家庭腌制蔬菜會出現(xiàn)不同程度的“生花”[8]。然而，這些問題并沒有引起人們的重視和研究，尤其是“生花”現(xiàn)象的安全性，國內(nèi)外對此還沒有明確的認識，唯一可以確定的是“生花”現(xiàn)象能給腌制蔬菜的風味和口感帶來負面影響，如產(chǎn)生不愉快的酸臭味和軟化有嚼勁的腌制蔬菜等。

3　腌制蔬菜“生花”中主要微生物

腌制蔬菜“生花”微生物主要分布在菜水或腌制蔬菜表面，是直接與空氣接觸的一類好氧或兼性厭氧菌。通常認為，“生花”現(xiàn)象的發(fā)生是由細菌和酵母引起的，并有部分霉菌參與其中。

大部分“生花”細菌屬于厚壁菌門，常見的有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌[9]。另外，Robertson和Paramithiotis等[10-11]在腌制蔬菜中發(fā)現(xiàn)了埃希氏菌、李斯特菌和沙門氏菌，McMahon等[12]發(fā)現(xiàn)了氣單胞菌，主要有舒伯特氣單胞菌、嗜水氣單胞菌和易損氣單胞菌等。這些細菌主要來自于原料蔬菜表面，在發(fā)酵早期雖受到乳酸菌發(fā)酵的影響，但到了發(fā)酵后期，隨著pH的回升和食鹽含量的下降，這些早期受到抑制的細菌會重新獲得繁殖機會，并直接或間接地參與 “生花”現(xiàn)象的形成，最終導致腌制蔬菜的變質(zhì)。

“生花”酵母菌主要有假絲酵母、畢氏酵母和釀酒酵母等。假絲酵母和畢氏酵母屬于氧化性酵母，能夠在菜水或腌制蔬菜表面產(chǎn)生白膜，同時附帶產(chǎn)生不愉快的酸臭味，影響腌制蔬菜整體的感官和風味，如果不加以控制，則會進一步引發(fā)一系列的其他腐敗現(xiàn)象，最終使得腌制蔬菜不能食用[13]。釀酒酵母是發(fā)酵型酵母，可以消耗碳水化合物用于產(chǎn)生酒精，酒精的大量產(chǎn)生，不僅影響腌制蔬菜正常的風味，而且會消耗大量的糖類物質(zhì)，使得腌制蔬菜原有的營養(yǎng)性遭受破壞[14]。

“生花”霉菌方面，國內(nèi)外學者的報道并不多見，目前可查到的霉菌主要有青霉、白地霉、交鏈孢霉和鐮刀霉[2, 14]。這些霉菌在蔬菜腌制過程中屬于有害菌，一般情況下，霉菌并不會出現(xiàn)在腌制蔬菜里，只有當氧氣存在或者食鹽含量較低時，這類霉菌才會生長，并產(chǎn)生霉菌毒素，對食用者造成直接傷害。

4　“生花”微生物潛在危害

4.1引起腌制蔬菜的變質(zhì)

腌制蔬菜的變質(zhì)主要是指腌制蔬菜口感和風味的變化，這些變化是由“生花”微生物的代謝活動和代謝產(chǎn)物引起的?！吧ā奔毦?，尤其是芽孢桿菌，可以破壞蔬菜組織里的蛋白質(zhì)和含氮化合物，生產(chǎn)生物胺、硫化氫、硫醇和吲哚等物質(zhì)，從而導致腌制蔬菜的口感和風味變差[15]；“生花”酵母則會在菜水表面形成白膜，早期對腌制蔬菜的影響不大，發(fā)展到中后期，則會大量消耗腌制蔬菜里的有機物，如乳酸、糖類和乙醇等，同時影響腌制蔬菜的整體感官[13]；生長在菜水或腌制蔬菜表面的霉菌，則可以侵入植物組織，并破壞植物細胞壁進入細胞，利用自身產(chǎn)生的果膠酶和蛋白酶，將植物組織細胞里的果膠和蛋白質(zhì)降解，最終導致蔬菜發(fā)生軟化和腐敗[14]。

4.2致病危害

“生花”微生物除了引起腌制蔬菜變質(zhì)外，還可能導致人體的不適。這類微生物主要有單增李斯特菌、假絲酵母和青霉等。

4.2.1單增李斯特菌

單增李斯特菌是一種常見的食物腐敗微生物，也是人類李氏桿菌病的主要病原體。當患者感染上李氏桿菌病時，主要癥狀表現(xiàn)為惡心、嘔吐、發(fā)燒和腹瀉等，病情嚴重時，可導致腦膜炎、腸胃炎和菌血癥等高危疾病，其死亡率可達30%[16]。近年來，因單增李斯特菌引起的食物中毒事件頻發(fā)，對食品安全和人類健康造成了極大危害。世界衛(wèi)生組織(WHO)也將單增生李斯特菌定為四大食物病原菌之一。另一方面，據(jù)2009年歐盟統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明[17]，由單增李斯特菌引起的食物中毒病例共1645例，相比2008年增加了19.1%。

有研究表明[18-19]，與單增李斯特菌毒性相關的基因主要有inlA、hly、prfA、plcA、plcB、mpl和actA。由inlA編碼形成的內(nèi)化蛋白A可以與上皮細胞E型鈣粘蛋白結合，使得菌體牢固地黏附在宿主細胞上；hly編碼的李斯特菌溶血素(LLO)使得單增李斯特菌具有溶血能力，并促進細胞膜破裂，幫助細菌在細胞中或細胞間擴散；prfA編碼轉錄調(diào)控因子，其對細菌毒性的發(fā)揮起到至關重要的調(diào)控作用；plc編碼的磷脂酶與單增李斯特菌的增殖和細胞間的擴散有關；actA編碼的肌動蛋白集合因子除了起到黏附細胞的作用外，還能夠實現(xiàn)細菌在細胞中或細胞間的擴散。最近，Maklon等[18]以日本腌制蔬菜asazuke為實驗對象，首次評估了市場里asazuke的細菌污染狀況，其結果表明：在隨機抽查的108個樣本中，有11.11%(12/108)的樣本檢測到單增生李斯特菌。通過PCR技術，發(fā)現(xiàn)12株單增生李斯特菌含有上述所有的毒性相關基因。因此，認為這些單增李斯特菌有能力入侵宿主細胞并引起李氏桿菌病的發(fā)生。

4.2.2假絲酵母

假絲酵母，又稱念珠菌，是引起院內(nèi)血液感染和尿道感染的主要病原微生物，其引起的侵入性感染，常常發(fā)生在嬰兒、老人和重癥病患者身上，而且是高發(fā)作率和高死亡率的疾病[20]。在美國，假絲酵母已成為患者尿道感染的第二大主因，也成為院內(nèi)血液感染的第四大因素，其導致的死亡人數(shù)和治療成本都在不斷地增加[21]。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)[22]，假絲酵母引起的感染主要涉及酵母黏附的發(fā)生、生物膜的形成和水解酶的分泌。酵母黏附是酵母感染宿主的第一步，也是極其重要的一步，主要通過酵母細胞壁或特定的細胞壁蛋白，使得酵母與宿主細胞黏附在一起，并引發(fā)生物膜的形成。生物膜是微生物與細胞外基質(zhì)形成的一種復合體，可以為微生物提供一定的保護，如減少宿主自身免疫系統(tǒng)的破壞和外界環(huán)境的干擾。另外，假絲酵母會合成并分泌一些水解酶，如分泌型天冬氨酸酶、磷脂酶和溶血素，來直接破壞正常組織和細胞，最終造成宿主的不適[23]。

“生花”里的假絲酵母主要為熱帶假絲酵母、近平滑假絲酵母、光滑假絲酵母和粗壯假絲酵母等。這些酵母都屬于非白色假絲酵母，與白色假絲酵母相比，其并非院內(nèi)尿道感染和血液感染的主要病菌，但在美國，近十年的數(shù)據(jù)顯示非白色假絲酵母引起的感染比例已經(jīng)接近30%，尤其是光滑假絲酵母，因具備多重耐藥性，已經(jīng)對食品安全和人類健康造成了嚴重危害[20, 24]。另外，熱帶假絲酵母被認為與患者尿道感染有關，Negri等[25]研究熱帶假絲酵母對人體膀胱細胞影響時發(fā)現(xiàn)，熱帶假絲酵母可以通過生物膜黏附到人體膀胱細胞上，并通過天冬氨酸蛋白酶的分泌，來損傷膀胱細胞或減少細胞的代謝活動，最終引發(fā)尿道感染。此外，盡管目前引起院內(nèi)血液感染的主要病原菌是白色假絲酵母，但一項研究數(shù)據(jù)表明[26]，近平滑假絲酵母正在逐漸成為院內(nèi)血液感染的主要病原菌之一，從院內(nèi)血液采集和保存設備上分離得到的近平滑假絲酵母數(shù)量(所占比例為34.4%)，已經(jīng)超過白色假絲酵母的數(shù)量(所占比例為8.5%)。

4.2.3青霉

青霉是腌制蔬菜“生花”里的主要霉菌之一，除了分泌果膠酶外，還能夠產(chǎn)生多種霉菌毒素，如霉酚酸、青霉酸、桔霉素、赭曲霉毒素A、展青霉素和roquefortine C等[27]。一般認為，霉菌毒素是霉菌產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，在低濃度時可以對脊柱動物和其他非脊柱動物產(chǎn)生毒害作用，而且具有良好的穩(wěn)定性[28]，因此，出現(xiàn)“生花”現(xiàn)象的腌制蔬菜可能含有霉菌毒素，如果繼續(xù)食用，則會引起食物中毒，導致食用者惡心、嘔吐和腹瀉等。

Keblys等[27]研究發(fā)現(xiàn)，赭曲霉毒素A和展青霉素能夠顯著抑制豬淋巴細胞的增殖，濃度分別為0.52 mg/L和0.18 mg/L時，就可以完全抑制淋巴細胞的增殖。這意味著低濃度的赭曲霉毒素A和展青霉素可以有效地抑制機體免疫系統(tǒng)，減少仔豬對其他病原菌的抵抗力，增加仔豬感染患病的幾率。González-Arias等[29]在研究赭曲霉毒素A對人體淋巴細胞的影響后，也表示了類似的觀點，他們結果表明，低濃度的赭曲霉毒素A雖對淋巴細胞沒有什么毒性作用，但可以抑制了淋巴細胞的正常生長，同時破壞淋巴細胞DNA的穩(wěn)定性，引起細胞微核的形成，并延遲淋巴細胞的DNA修復功能。此外，Stoev等[30]研究了赭曲霉毒素A和青霉酸對仔豬腎臟的影響，結果發(fā)現(xiàn)用赭曲霉毒素A污染的飼料喂養(yǎng)仔豬后，仔豬的腎臟發(fā)生了病變，早期主要表現(xiàn)為近端腎小管上皮細胞受損，晚期表現(xiàn)為腎小管間質(zhì)增生性病變，還發(fā)現(xiàn)赭曲霉毒素A和青霉酸之間存在著相互協(xié)調(diào)作用，在致病過程中，青霉酸可以有效地提高赭曲霉毒素A對仔豬腎臟的毒害作用。

5　結論與展望

近年來，由于人們對食品安全問題的重視，“生花”安全性問題開始逐漸被關注和研究。然而，國內(nèi)外對腌制蔬菜“生花”現(xiàn)象的研究還相對較少，人們對“生花”現(xiàn)象的認識主要停留在其會對腌制蔬菜風味和口感帶來不利影響的方面，關于“生花”腌制蔬菜是否具有毒害作用，目前還沒有清楚地認識。因此，有必要從分子生物學、細胞生物學、免疫學、生物信息學和生物統(tǒng)計學等多領域、多角度出發(fā)，研究不同地區(qū)“生花”微生物的多樣性和致病性，為“生花”現(xiàn)象是否安全提供一個參考依據(jù)。

基于上述情況，本文綜述了國內(nèi)外相關文獻，認為在腌制蔬菜“生花”早期，若能及時抑制或消除“生花”現(xiàn)象，則不會給腌制蔬菜帶來什么不利影響，但當“生花”生成時間較長時，則會因單增李斯特菌、假絲酵母和霉菌等致病微生物的生長而帶來潛在危害，繼續(xù)食用，就有可能導致食用者的不適，甚至患病。因此，認為腌制蔬菜中的“生花”微生物具有一定的安全隱患。

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The Development of “Shenghua” Microorganisms in Salted Vegetables

ZHANGYu,ZHENGWei,XIETing-ting,JIANGJia-ling,SHILu-e

(College of Life and Environmental Sciences, Hangzhou Normal University, Zhejiang Hangzhou 310036, China)

“Shenghua” is a common phenomenon during the salted process of vegetables. However, the research on “shenghua” phenomenon is relatively limited. Therefore, according to the domestic and foreign references, the main microorganisms in “shenghua” vegetables and their potential hazard were reviewed. The results showed that the predominant strains of “shenghua” were the species of Bacillus, Candida, Pichia and Saccharomyces, etc. Meanwhile, a small amount of harmful microorganisms were detected in “shenghua”. When “shenghua” phenomenon last for a long time, these harmful strains would bloom, and eventually led to the spoilage and deterioration of pickle. Therefore, it was expected that people can pay more attention and research to the safety of “shenghua” phenomenon.

“shenghua”; salted vegetable; microorganism; deterioration; pathogenicity

張瑜(1990-)，女，研究生，在讀碩士，研究方向為食品微生物安全性檢測。

石陸娥(1979-)，女，副教授，博士，主要從事微生物資源利用與開發(fā)方面的研究。

TS201.3

A

1001-9677(2016)02-0033-04