柳佳娜,張 賓,劉 宇,鄧尚貴,周小敏,姜 維*
(1.浙江海洋大學(xué) 食品與藥學(xué)學(xué)院,浙江 舟山 316022;2.浙江海洋大學(xué) 創(chuàng)新應(yīng)用研究院,浙江 舟山 316022;3.浙江興業(yè)集團(tuán)有限公司,浙江 舟山 316020)
生物胺是一類具有生物活性的含氮有機(jī)化合物的總稱,主要是氨基酸脫羧酶對(duì)游離氨基酸脫羧反應(yīng)的產(chǎn)物[1-2]。人體內(nèi)的微量生物胺具有重要的生理功能,但自身合成的量就能滿足需要,一般不需要外源攝入[3]。當(dāng)人體攝入少量生物胺,可通過體內(nèi)的胺氧化酶進(jìn)行降解,如果攝入量超過人體自身的降解能力,會(huì)導(dǎo)致臉紅、嘔吐、呼吸加快、支氣管痙攣、頭痛以及高血壓等中毒癥狀。對(duì)先天性生物胺解毒能力低,或因飲酒、服用藥物等導(dǎo)致暫時(shí)性缺失生物胺解毒能力的人群,攝入少量生物胺即產(chǎn)生中毒癥狀。
生物胺在食品中廣泛存在,常見的有組胺、酪胺、腐胺和尸胺等,已經(jīng)在酒類[4]、肉制品[5]、水產(chǎn)品[6]、乳制品[7]和調(diào)味品[8]中檢測到較高濃度的生物胺。減少食品中的生物胺主要有兩條途徑:抑制生物胺的產(chǎn)生和去除已產(chǎn)生的生物胺。目前,絕大部分研究集中在抑制生物胺的產(chǎn)生,生物胺的產(chǎn)生需要滿足三個(gè)條件:①游離氨基酸;②產(chǎn)氨基酸脫羧酶的微生物;③適宜微生物產(chǎn)氨基酸脫羧酶及氨基酸脫羧酶發(fā)揮作用的環(huán)境。采用輻照[9]、超高壓[10]、添加劑[11-12]和氣調(diào)包裝[13]等技術(shù),可以有效抑制生物胺產(chǎn)生菌的生長或降低氨基酸脫羧酶的活性,從而減少生物胺的產(chǎn)生,但難以應(yīng)用到需要微生物的發(fā)酵類食品中。
生物胺性質(zhì)穩(wěn)定,去除已經(jīng)產(chǎn)生的生物胺是生物胺控制的難點(diǎn)。研究表明,采用胺氧化酶可以分解食品中的生物胺,但成本較高,短期內(nèi)難以產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用[14]。采用生物胺降解菌是去除食品尤其是發(fā)酵食品中生物胺的重要途徑之一,研究人員已經(jīng)分離出多粘芽孢桿菌(Bacillus polymyxa)[15-16]、肉葡萄球菌(Staphylococcus carnosus)[17]、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)[18]、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)[19]等生物胺降解菌,但數(shù)量不多。不同生物胺降解菌的生長和生物胺降解特性差異較大,實(shí)際應(yīng)用中往往需要考量其與生產(chǎn)過程在溫度、酸堿度和鹽度等方面的匹配度,以及對(duì)食品風(fēng)味和品質(zhì)等方面的影響,以期挑選出符合要求的生物胺降解菌作為發(fā)酵劑。因此,有必要篩選高效降解生物胺的微生物,并明確其生長和生物胺降解特性,提高特定應(yīng)用場景中生物胺降解菌的選擇范圍。
本研究以不同發(fā)酵時(shí)期的魚露為原料,采用化學(xué)成分限定培養(yǎng)基(chemical defined medium,CDM)選擇性富集、分離和純化乳酸菌,通過高效液相色譜法篩選高效生物胺降解乳酸菌,確定降解菌株的分類學(xué)歸屬,并研究其生長和生物胺降解特性,以期為發(fā)酵食品中生物胺控制提供有應(yīng)用潛力的功能發(fā)酵劑。
1.1.1 原料
不同發(fā)酵時(shí)期(0.5、1、3和6個(gè)月)的魚露:浙江興業(yè)集團(tuán)有限公司。
1.1.2 化學(xué)試劑
標(biāo)準(zhǔn)品腐胺、尸胺、組胺、酪胺和衍生劑丹磺酰氯:西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司;甲醇(色譜純):默克生命科學(xué)技術(shù)(南通)有限公司;API50CH和API 50CHL鑒定試劑條:梅里埃診斷產(chǎn)品(上海)有限公司;鹽酸、丙酮、硝酸銀等其他化學(xué)試劑:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。除特殊說明外,所用試劑均為分析純。
1.1.3 培養(yǎng)基
參考文獻(xiàn)[20]方法制備用于乳酸菌培養(yǎng)的CDM液體培養(yǎng)基,并使用4種生物胺代替硫酸銨,腐胺100 mg/L,尸胺100 mg/L,組胺100 mg/L,酪胺100 mg/L,固體培養(yǎng)基中添加2%瓊脂。
MRS肉湯培養(yǎng)基、MRS瓊脂培養(yǎng)基:青島海博生物技術(shù)有限公司。
1260高效液相色譜儀:安捷倫科技有限公司;JXDC-20氮吹儀:上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司;H2050R高速冷凍離心機(jī):湘儀離心機(jī)儀器有限公司;DW-86L388超低溫冰箱:青島海爾股份有限公司;CX41生物纖維鏡:奧林巴斯(中國)有限公司;UV2600紫外可見分光光度計(jì):日本島津公司;DH6000BⅡ電熱恒溫培養(yǎng)箱:天津泰斯特儀器有限公司;BSC-150恒溫恒濕箱:上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;Milli-Q超純水系統(tǒng):密理博(上海)貿(mào)易有限公司。
1.3.1 生物胺的測定
采用丹磺酰氯柱前衍生-高效液相色譜法測定生物胺含量[21]。
1.3.2 生物胺降解乳酸菌的富集、分離與純化
1 g魚露樣品加入到20 mL的CDM液體培養(yǎng)基(NaCl含量3%)中,37 ℃條件下靜置富集培養(yǎng)48 h,稀釋100~104倍后取0.1 mL分別涂布于CDM瓊脂培養(yǎng)基(NaCl含量3%)平板,37 ℃下培養(yǎng)48 h,分離挑選單菌落,在CDM瓊脂培養(yǎng)基(NaCl含量3%)平板上4次劃線純化,對(duì)純化后微生物編號(hào),添加20%甘油后保藏于-80 ℃冰箱中。
1.3.3 乳酸菌的生物胺降解能力評(píng)價(jià)
2%乳酸菌(V/V)接種于MRS肉湯培養(yǎng)基(NaCl含量3%)中,37 ℃條件下靜置培養(yǎng)24 h,4 ℃、8 000×g離心10 min收集菌體。0.05 mol/L pH=6.0磷酸鹽緩沖液(NaCl含量3%)洗滌兩次,將菌體重懸到含腐胺、尸胺、組胺和酪胺各100 mg/L的上述磷酸鹽緩沖液中,調(diào)整菌濃度為OD600nm值=0.8。取8 mL菌懸液加入到10 mL培養(yǎng)管中,37 ℃條件下靜置保持24 h。不添加菌體的含生物胺上述磷酸鹽緩沖液在同樣條件下保持24 h,作為對(duì)照組。測定對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組上清液中的4種生物胺含量,生物胺降解率計(jì)算公式如下:
1.3.4 乳酸菌產(chǎn)生物胺能力評(píng)價(jià)
將2%乳酸菌(V/V)接種于MRS肉湯培養(yǎng)基(NaCl含量3%和鳥氨酸、賴氨酸、組氨酸、酪氨酸各300 mg/L)中,37 ℃條件下靜置培養(yǎng)48 h。不接種乳酸菌的培養(yǎng)基在同樣條件下保持48 h,作為對(duì)照組。測定實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的生物胺含量,乳酸菌產(chǎn)生物胺能力為實(shí)驗(yàn)組的生物胺含量減去對(duì)照組生物胺含量。經(jīng)過比較,選擇降解組胺、尸胺、腐胺和酪胺能力強(qiáng)且本身不產(chǎn)該4種生物胺的菌株,作為本研究的高效降解生物胺乳酸菌。
1.3.5 菌株FSCBAD033的鑒定
使用API50CH和API 50CHL檢測菌株對(duì)49種不同碳源的發(fā)酵能力。將菌株涂布接種于MRS瓊脂培養(yǎng)基(NaCl含量3%)上,37 ℃條件下培養(yǎng)24 h后觀察菌落形態(tài),并進(jìn)行革蘭氏染色。
分子生物學(xué)鑒定:委托上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司提取菌株的基因組脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA),擴(kuò)增16SrRNA序列并進(jìn)行測序。測出的16SrRNA基因序列提交至美國國家生物技術(shù)信息中心(national center for biotechnology information,NCBI)的Genbank數(shù)據(jù)庫,獲得登錄號(hào)。在EzBioCloud平臺(tái)上比較菌株與其他標(biāo)準(zhǔn)菌株的16S rRNA序列相似性[22]。選擇相似度高的屬內(nèi)和屬間序列,使用MEGA 11軟件中的鄰接(neighbor-joining,NJ)法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,自舉法(bootstrap)對(duì)系統(tǒng)發(fā)育樹進(jìn)行檢驗(yàn)(重復(fù)1 000次),確定菌株FSCBAD033的種屬關(guān)系。
1.3.6 菌株FSCBAD033生長曲線的繪制及環(huán)境因素對(duì)菌株生長的影響
接種環(huán)挑取少量斜面保存的菌株FSCBAD033于20 mL MRS肉湯培養(yǎng)基(NaCl含量3%)中,37 ℃下活化培養(yǎng)12 h。取活化好的種子液按照2%的接種量接種于MRS肉湯培養(yǎng)基(NaCl含量3%)和含生物胺MRS肉湯培養(yǎng)基(NaCl含量3%和腐胺、尸胺、組胺、酪胺各100 mg/L),37 ℃條件下靜置培養(yǎng)24 h,間隔時(shí)間測定波長600 nm下的吸光度值作為生物量,繪制生長曲線。
參照上述步驟,在MRS肉湯培養(yǎng)基中:在初始pH值6.0和NaCl含量3%的條件下,依次考察溫度(5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、37 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃)、初始pH值(2、3、4、5、6、7、8、9)、NaCl含量(0、1%、2%、3%、6%、9%、12%、15%、18%、21%、24%、27%、30%)對(duì)菌株FSCBAD033生長的影響。
1.3.7 菌株FSCBAD033去除生物胺作用方式分析
按照1.3.3的方法制備洗滌兩次后的菌體,將菌體重懸到0.05 mol/L pH=6.0的磷酸鹽緩沖液(NaCl含量3%)中,調(diào)整菌液濃度為OD600nm值=0.8,取部分菌懸液121 ℃高壓蒸汽滅菌20 min。向滅活和未滅活的菌懸液中分別加入四種混合生物胺,使各生物胺的終質(zhì)量濃度均為100 mg/L,37 ℃下保持24 h。不添加菌懸液的含生物胺磷酸鹽緩沖液在同樣條件下保持24 h,作為對(duì)照組。測定滅活菌實(shí)驗(yàn)組、未滅活菌實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組上清液中的生物胺含量,分析生物胺的脫除是物理吸附還是生物降解作用。生物胺脫除率計(jì)算公式如下:
1.3.8 菌株FSCBAD033對(duì)混合生物胺的降解動(dòng)力學(xué)研究
按照1.3.3的方法,在0.05 mol/L pH=6.0的磷酸鹽緩沖液(含3% NaCl和腐胺、尸胺、組胺、酪胺各100 mg/L),37 ℃條件下靜置保持24 h,不添加菌體的含生物胺上述磷酸鹽緩沖液在同樣條件下保持24 h作為對(duì)照組,間隔3 h取樣,測定生物胺降解率,繪制菌株對(duì)混合生物胺的降解動(dòng)力學(xué)曲線。
1.3.9 環(huán)境因素對(duì)菌株降解生物胺的影響
參考1.3.3的方法,在初始pH值6.0和NaCl含量3%的條件下,考察溫度(5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、37 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃)、初始pH值(2、3、4、5、6、7、8、9)、NaCl含量(0、1%、2%、3%、6%、9%、12%、15%、18%、21%、24%、27%、30%)對(duì)菌株降解四種生物胺的影響。
1.3.10 數(shù)據(jù)處理與分析
采用Excel2019軟件處理數(shù)據(jù),采用Origin 9.0軟件繪圖,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示。
通過選擇性富集、分離和純化,從魚露樣品中共分離到42株乳酸菌菌株(編號(hào)FSCBAD001~FSCBAD042),來源見表1。由表1可知,發(fā)酵時(shí)間長的魚露樣品中分離到的乳酸菌菌株相對(duì)更多。
表1 發(fā)酵魚露樣品中分離到的乳酸菌菌株Table 1 Lactic acid bacteria strains isolated from fish sauce samples
采用含生物胺菌懸液培養(yǎng)法,評(píng)價(jià)了42株乳酸菌菌株的生物胺降解能力,結(jié)果見表2。其中,8株乳酸菌表現(xiàn)出對(duì)腐胺、尸胺、組胺和酪胺中一種或多種生物胺的降解活性,未檢測到其余34株乳酸菌對(duì)該4種生物胺的降解活性。有2株乳酸菌(FSCBAD006和FSCBAD033)對(duì)4種生物胺均有降解活性,且菌株FSCBAD033的活性明顯高于菌株FSCBAD006,降解了86.4%腐胺、78.5%尸胺、72.3%組胺和100%酪胺。其余6株乳酸菌可以降解2~3種生物胺,其中,菌株FSCBAD018降解89.4%尸胺,菌株FSCBAD022降解100%酪胺,F(xiàn)SCBAD038菌株降解80.6%腐胺和65.2%尸胺,這些菌株對(duì)特定生物胺表現(xiàn)出較好的降解活性。
表2 乳酸菌菌株降解生物胺能力的比較Table 2 Comparison of biogenic amines degradation ability by different lactic acid bacteria strains
采用含生物胺前體氨基酸培養(yǎng)基培養(yǎng)法,評(píng)價(jià)了8株生物胺降解乳酸菌的產(chǎn)生物胺能力,結(jié)果見表3。由表3可知,除菌株FSCBAD006和FSCBAD033外,其余6株乳酸菌均具備產(chǎn)生物胺的能力,不宜作為生物胺降解功能菌。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),具備降解特定生物胺的菌株均未觀察到產(chǎn)該生物胺的能力,與以往的研究報(bào)道相符,這也有可能是因?yàn)榫曜陨韺⒁呀?jīng)產(chǎn)生的生物胺再次降解[21,23-24]。
表3 生物胺降解乳酸菌菌株產(chǎn)生物胺能力的分析結(jié)果Table 3 Analysis results of the biogenic amines forming ability of biogenic amines degrading lactic acid bacteria strains
綜上,分離自發(fā)酵6個(gè)月魚露樣品中的菌株FSCBAD033,對(duì)食品中4種常見生物胺(腐胺、尸胺、組胺和酪胺)表現(xiàn)出高效的降解能力,且在含有前體氨基酸的培養(yǎng)基中不積累該4種生物胺,進(jìn)一步根據(jù)文獻(xiàn)[21]方法分析菌株FSCBAD033產(chǎn)色胺、苯乙胺、精胺和亞精胺的能力,發(fā)現(xiàn)其不產(chǎn)上述4種生物胺。因此,選擇菌株FSCBAD033為本研究的高效生物胺降解菌。
2.3.1 菌落形態(tài)及生理生化試驗(yàn)
菌株FSCBAD033的菌落呈圓形乳白色、表面光滑、中間凸起,革蘭氏陽性,細(xì)胞呈短桿狀,API 50CH和API 50CHL分析結(jié)果表明,菌株FSCBAD033可以利用阿拉伯糖、纖維二糖、半乳糖、麥芽糖、甘露糖、蜜二糖、棉子糖、核糖、蔗糖、海藻糖和木糖。
2.3.2 菌株的分子生物學(xué)鑒定
將菌株FSCBAD033的16S rRNA基因序列提交至NCBI Genbank,獲得登錄號(hào)MW642087,在EzBioCloud平臺(tái)上分析菌株FSCBAD033的16S rRNA基因序列與其他標(biāo)準(zhǔn)菌株相似度,發(fā)現(xiàn)與發(fā)酵檸檬乳桿菌(Limosilactobacillus fermentum)CECT 562T的相似度最高(99.80%)。選擇16S rRNA基因序列相似度較高的乳桿菌科(Lactobacillaceae)檸檬桿菌屬(Limosilactobacillus)菌株以及乳桿菌科其他兩個(gè)屬菌株的16S rRNA基因序列,與菌株FSCBAD033的16S rRNA基因序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹見圖1。
圖1 基于16S rRNA基因序列菌株FSCBAD033的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.1 Phylogenetic tree of strain FSCBAD033 based on 16S rRNA gene sequences
由圖1可知,菌株FSCBAD033與L.fermentumCECT 562T聚為一支,并且明顯區(qū)別于其他菌株,從分子生物學(xué)上可將菌株FSCBAD033歸類為L.fermentum。2020年,原發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillus fermentum)被重新分類為發(fā)酵檸檬乳桿菌(Limosilactobacillus fermentum)[25-26]。因此,菌株FSCBAD033被鑒定為發(fā)酵檸檬乳桿菌(Limosilactobacillus fermentum)。
2.4.1 菌株FSCBAD033的生長曲線
菌株FSCBAD033在MRS培養(yǎng)基(含3%NaCl)和含生物胺MRS培養(yǎng)基(含3%NaCl和腐胺、尸胺、組胺和酪胺各100 mg/L)的生長曲線見圖2。
圖2 發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033的生長曲線Fig.2 Growth curve of Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
由圖2可知,將菌株FSCBAD033按照2%(V/V)接種到不含生物胺的MRS培養(yǎng)基中,在37 ℃條件下靜置培養(yǎng),接種后4 h進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期,16 h進(jìn)入穩(wěn)定期,最大生物量(OD600nm值)為1.728。菌株FSCBAD033按照2%(V/V)接種到含有4種生物胺的MRS培養(yǎng)基中,接種后6 h進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期,18 h進(jìn)入穩(wěn)定期,最大生物量(OD600nm值)為1.624。因此,生物胺通過延長遲滯期和降低對(duì)數(shù)期生長速率的方式,一定程度上抑制了菌株FSCBAD033的生長,可能是因?yàn)樯锇窌?huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生一定的毒性,導(dǎo)致細(xì)胞的凋零或死亡[27-28]。
2.4.2 溫度對(duì)菌株FSCBAD033生長的影響
由圖3可知,隨著溫度的升高,菌株FSCBAD033的生物量呈先升高后降低的趨勢,當(dāng)溫度為5 ℃、10 ℃、15 ℃和55 ℃時(shí),菌株FSCBAD033基本不生長,菌株FSCBAD033在溫度25~40 ℃的范圍內(nèi)生物量較高(OD600nm值>1),當(dāng)溫度為40 ℃時(shí)獲得最高生物量(OD600nm值=1.815)。
圖3 溫度對(duì)發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033生長的影響Fig.3 Effect of temperature on the growth of Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
2.4.3 初始pH值對(duì)菌株FSCBAD033生長的影響
由圖4可知,隨著初始pH值的升高,菌株FSCBAD033的生物量呈先升高后降低的趨勢,當(dāng)初始pH值為2和3時(shí),菌株FSCBAD033基本不生長,菌株FSCBAD033在初始pH值4~8的范圍內(nèi)生物量較高(OD600nm值>1),當(dāng)初始pH值為6時(shí)獲得最高生物量(OD600nm值=1.834)。
圖4 初始pH值對(duì)發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033生長的影響Fig.4 Effect of initial pH value on the growth of Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
2.4.4 NaCl含量對(duì)菌株FSCBAD033生長的影響
由圖5可知,隨著NaCl含量的升高,菌株FSCBAD033的生物量呈先升高后降低的趨勢,當(dāng)NaCl含量>24%時(shí),菌株FSCBAD033基本不生長,菌株FSCBAD033在NaCl含量0~15%的范圍內(nèi)生物量較高(OD600nm值>1),低含量NaCl(<3%)可以促進(jìn)菌株FSCBAD033的生長,當(dāng)NaCl含量為3%時(shí)獲得最高生物量(OD600nm值=1.892)。
圖5 NaCl含量對(duì)發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033生長的影響Fig.5 Effect of NaCl content on the growth of Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
2.5.1 菌株FSCBAD033脫除生物胺的作用方式
由圖6可知,未滅活菌株FSCBAD033對(duì)4種生物胺的脫除能力較強(qiáng)(均>65%),滅活菌株FSCBAD033對(duì)4種生物胺的脫除能力較弱(均<5%),說明菌株FSCBAD033脫除4種生物胺主要通過生物降解的方式,物理吸附作用不明顯。
圖6 滅活和未滅活發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033的生物胺脫除率比較Fig.6 Comparison of biogenic amines removal rates between inactivated and unactivated Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
2.5.2 菌株FSCBAD033對(duì)混合生物胺的降解動(dòng)力學(xué)研究
由圖7可知,菌株FSCBAD033對(duì)酪胺的降解能力最強(qiáng),3 h降解52.4%酪胺,12 h降解100%酪胺;對(duì)其他3種生物胺也表現(xiàn)出較強(qiáng)的降解能力,時(shí)間3~12 h范圍內(nèi)降解率:尸胺>腐胺>組胺,時(shí)間15~24 h范圍內(nèi)降解率:腐胺>尸胺>組胺,24 h腐胺、尸胺和組胺的降解率分別為83.1%、77.9%和67.8%。
圖7 發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033對(duì)四種生物胺的降解動(dòng)力學(xué)曲線Fig.7 Degradation kinetics of 4 biogenic amines by Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
2.5.3 溫度對(duì)菌株FSCBAD033降解生物胺的影響
由圖8可知,菌株FSCBAD033對(duì)4種生物胺的降解率均隨溫度的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,菌株FSCBAD033在溫度30~40℃的范圍內(nèi)對(duì)4種生物胺的降解率均超過50%,其中,酪胺降解率維持在100%,腐胺(85.7%)、尸胺(76.4%)和組胺(69.8%)最高降解率的溫度分別是35℃、37℃和37℃;當(dāng)溫度為5 ℃、10 ℃、50 ℃和55 ℃時(shí),菌株FSCBAD033未表現(xiàn)出明顯的生物胺降解活性。生物體一般通過胺氧化酶或胺脫氫酶實(shí)現(xiàn)對(duì)生物胺的分解作用,溫度可對(duì)微生物產(chǎn)酶和酶活性產(chǎn)生較大的影響,從而影響生物胺的降解[29]。
圖8 溫度對(duì)發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033降解四種生物胺的影響Fig.8 Effect of temperature on the degradation of 4 biogenic amines by Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
2.5.4 初始pH值對(duì)菌株FSCBAD033降解生物胺的影響
由圖9可知,菌株FSCBAD033對(duì)4種生物胺的降解率均隨初始pH值的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,菌株FSCBAD033在初始pH值5~7的范圍內(nèi)對(duì)4種生物胺的降解率均>50%,其中,在初始pH值4~7的范圍內(nèi)可全部降解酪胺,腐胺(86.7%)、尸胺(82.4%)和組胺(78.4%)最高降解率的初始pH值分別是5、5和7;當(dāng)初始pH值為2時(shí),菌株FSCBAD033對(duì)4種生物胺均未表現(xiàn)出明顯的降解活性。因此,菌株FSCBAD033在初始pH值5~7的范圍內(nèi),能保持較好的生物胺降解活性。
圖9 初始pH值對(duì)發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033降解四種生物胺的影響Fig.9 Effect of initial pH on the degradation of 4 biogenic amines by Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
2.5.5 NaCl含量對(duì)菌株FSCBAD033降解生物胺的影響
由圖10可知,菌株FSCBAD033對(duì)4種生物胺的降解率整體上隨NaCl含量的升高呈現(xiàn)先平穩(wěn)后下降的趨勢,菌株FSCBAD033在NaCl含量<6%的范圍內(nèi)對(duì)4種生物胺的降解率均>50%,其中,在NaCl含量不高于3%的范圍內(nèi)可全部降解酪胺,當(dāng)NaCl含量>18%時(shí),菌株FSCBAD033對(duì)4種生物胺的降解率均低于50%;當(dāng)NaCl含量>24%時(shí),菌株FSCBAD033對(duì)4種生物胺均未表現(xiàn)出明顯的降解活性。因此,菌株FSCBAD033在NaCl含量<6%的范圍內(nèi),能保持較好的生物胺降解活性。
圖10 NaCl含量對(duì)發(fā)酵檸檬乳桿菌FSCBAD033降解四種生物胺的影響Fig.10 Effect of NaCl content on the degradation of 4 biogenic amines by Limosilactobacillus fermentum FSCBAD033
本研究從發(fā)酵3個(gè)月的魚露樣品中篩選到一株高效生物胺降解乳酸菌菌株FSCBAD033,經(jīng)形態(tài)學(xué)觀察、碳源利用情況分析和分子生物學(xué)鑒定,確定該菌株為發(fā)酵檸檬乳桿菌(Limosilactobacillus fermentum)。該菌株在0.05 mol/L pH=6.0的磷酸鹽緩沖液(含3%NaCl和腐胺、尸胺、組胺、酪胺各100 mg/L)中,37 ℃條件下靜置保持24 h后可降解86.4%腐胺、78.5%尸胺、72.3%組胺和100%酪胺,且在含有前體氨基酸的培養(yǎng)基中不積累上述4種生物胺。菌株FSCBAD033在溫度25~40 ℃、初始pH值4~8、NaCl含量1%~15%的范圍內(nèi)生長良好,在溫度30~40 ℃、初始pH值5~7、NaCl含量<6%的范圍內(nèi)對(duì)腐胺、尸胺、組胺和酪胺的降解率均>50%。本研究篩選到的高效生物胺降解菌菌株FSCBAD033,有潛力作為功能發(fā)酵劑用于降低食品中的生物胺含量,研究數(shù)據(jù)也為其應(yīng)用對(duì)象的選擇提供重要參考。