乳酸菌作為海產(chǎn)品生物保鮮劑的研究與應用

韓小飛 郭東 錢佳琪

海產(chǎn)品中含有種類和數(shù)量較多的乳酸菌，不同的乳酸菌具有較強的生物拮抗能力，可以發(fā)揮保鮮作用，防止海產(chǎn)品出現(xiàn)腐敗的情況。從海產(chǎn)品中提取乳酸菌作為生物保鮮劑，與其它保鮮劑相比不會產(chǎn)生藥物殘留，并且具有較強的抗菌功效，值得大范圍推廣使用。

一、海產(chǎn)品中的乳酸菌資源

在淡水或者海水產(chǎn)品中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的乳酸菌種類有肉食桿菌、腸球菌、乳桿菌、乳球菌等，其中微加工海產(chǎn)品中乳酸菌種群較多。海產(chǎn)品的類型豐富，有冷凍煙熏海產(chǎn)品、豐年蝦、發(fā)酵海產(chǎn)品、鹽腌或者干制海產(chǎn)品、海鮮沙拉以及糖醋海產(chǎn)品，不同的海產(chǎn)品中乳酸菌數(shù)量也不同。在冷凍煙熏海產(chǎn)品中，乳酸菌包括肉食桿菌、乳桿菌、腸球菌、明串珠菌以及魏斯式菌;在豐年蝦中，乳酸菌種類有肉食桿菌、腸球菌、乳球菌、乳桿菌、鏈球菌;在發(fā)酵海產(chǎn)品中，乳酸種類有乳桿菌、明串珠菌、乳球菌、片球菌;在腌制海產(chǎn)品中，乳酸菌種類有乳桿菌、乳球菌、腸球菌、片球菌、魏斯式菌;在海鮮沙拉中，主要乳酸菌包括乳桿菌、明串珠菌、肉食桿菌、腸球菌、乳球菌、片球菌、徘徊球菌以及魏斯式菌;在三文魚中，乳酸菌種類有乳桿菌、肉食桿菌以及魏斯式菌。每種海產(chǎn)品中，由于加工方式的不同，會產(chǎn)生較多的乳酸菌，體現(xiàn)出多樣化的特點，其中主要乳酸菌、乳桿菌、肉食桿菌、腸球菌、明串珠菌。

二、乳酸菌作為海產(chǎn)品

生物保鮮劑的條件和優(yōu)勢

1.安全性和穩(wěn)定性。乳酸菌在發(fā)酵期間，產(chǎn)生的代謝物具有安全性和穩(wěn)定性的特點，主要是代謝產(chǎn)物中不會產(chǎn)生生物胺，同時不會產(chǎn)生威脅人們身體健康的細菌以及病毒。根據(jù)美國FDA認證要求，乳酸菌的安全性符合食品級標準;此外歐盟已經(jīng)認證乳酸菌的安全性，符合作為保鮮劑的要求。

在海產(chǎn)品保鮮期間，由于海產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程需要在不同的溫度或者采用不同的方式進行加工和存儲，海產(chǎn)品應具備較強的適應環(huán)境的能力，使海產(chǎn)品自身保持在穩(wěn)定狀態(tài)。在上述加工以及存儲中，加入乳酸菌作為保鮮劑，會為海產(chǎn)品建立防御體系，利用乳酸菌在發(fā)酵中產(chǎn)生的蛋白物質——熱休克蛋和冷休克蛋白，為海產(chǎn)品提供抵抗環(huán)境的能力。乳酸菌在任何環(huán)境下均能發(fā)揮保鮮作用，表明乳酸菌具備較強的適應環(huán)境的能力。在對乳酸菌進行檢測中，均發(fā)現(xiàn)乳酸菌中的基因中會設有一段CSP以及類似的基因，為適應環(huán)境會產(chǎn)生冷凍蛋白，冷凍蛋白會在低溫環(huán)境中保護海產(chǎn)品。在分析乳酸菌蛋白組織期間，蛋白中設有的GroES基因，會抵抗環(huán)境的高溫。

2.兼容性。將乳酸菌作為海產(chǎn)品的保鮮劑，乳酸菌會與海產(chǎn)品中的物質進行融合，充分發(fā)揮乳酸菌的兼容性，不會使海產(chǎn)品原有的性質發(fā)生變化。乳酸菌具有的兼容性，使得海產(chǎn)品的感官品質，如氣味、口味以及色澤等，均會保持較長的狀態(tài)，并且海產(chǎn)品中的蛋白質量不會減少。將鯰魚作為實驗對象，向鯰魚中加入濃度為0.5%的醋酸鈉、濃度為0.25%的山梨酸鉀、濃度為2.5%的乳酸菌，隨后檢測鯰魚的氣味和外觀，均未發(fā)現(xiàn)鯰魚產(chǎn)生變化，自身品質保持穩(wěn)定。在融合的環(huán)境中檢測出的代謝產(chǎn)物，可以有效抑制使鯰魚發(fā)生變質的菌群，包括黃色葡萄球菌、大腸桿菌以及酵母菌等。

3.高效性。乳酸菌的高效性與乳酸菌產(chǎn)生的代謝物有關，代謝產(chǎn)物由乳酸、乙酸等酸性物質組成，還包括抗菌物質和多種大分子抗菌物質。它們可以降低存儲環(huán)境的pH，使細胞的通透性不斷提升，有效抑制環(huán)境中的有害微生物。此外在環(huán)境中，產(chǎn)生的雙氧水以及二氧化碳會使環(huán)境體現(xiàn)出無氧的特點，在環(huán)境中的細胞利用細胞膜磷脂雙分子，可以提升產(chǎn)品的防腐能力，實現(xiàn)乳酸菌的高效應用效率。在對現(xiàn)有產(chǎn)生致病能力的病菌進行分析時，使用9種乳酸菌，在形成的環(huán)境中分析抑菌過程，乳酸菌會產(chǎn)生較多的乳酸和乙酸，降低病毒細菌的繁殖速度。在進行深入研究時發(fā)現(xiàn)，存儲環(huán)境中產(chǎn)生抑制病菌生長的物質與雙氧水存在密切的關系。為進一步了解乳酸菌的抑制病菌能力，通過研究肉食桿菌發(fā)現(xiàn)，肉食桿菌自身的活性在抑制病菌繁殖的同時，還能使產(chǎn)品的品質保持時間較長。

4.廣譜性。乳酸菌的廣譜性與乳酸菌的特征和性質存在密切的關系，乳酸菌的安全性是由于乳酸菌不會產(chǎn)生生物胺、毒素以及危害人體的物質;乳酸菌的穩(wěn)定性會使海產(chǎn)品在存儲過程中，提升海產(chǎn)品抵抗環(huán)境干擾的能力;乳酸菌的兼容性使海產(chǎn)品的色澤、氣味等品質，不會因受到環(huán)境的影響而發(fā)生變化。由于乳酸菌具有拮抗能力，會有效抑制海產(chǎn)品中病菌的產(chǎn)生，包括革蘭氏陽性菌和陰性菌，基于乳酸菌的拮抗能力，存儲環(huán)境便不會為病菌提供生存的環(huán)境。在鱸魚和海貍等海產(chǎn)品加工期間，已經(jīng)從產(chǎn)品中分離出的四種乳酸菌——腸球菌、芽孢桿菌、李斯特菌、氣單胞菌，均會產(chǎn)生抑制病菌生長的作用。乳酸菌具有的廣譜性，集中體現(xiàn)在拮抗方面，會抑制產(chǎn)品中的病菌。

三、海產(chǎn)品乳酸菌作為

生物保鮮劑的應用效果

1.控制病原微生物。影響海產(chǎn)品品質的常見病菌中，單核李斯特菌是重要的物質，在適當?shù)臈l件下，如低溫、有氧或者無氧，以及一定鹽度下，均會對海產(chǎn)品的品質產(chǎn)生破壞。海產(chǎn)品中出現(xiàn)單核李斯特菌后，無法在加工環(huán)節(jié)消除。在研究消除李斯特病菌的過程中，將肉食桿菌和李斯特菌融合，放入到煙熏的鮭魚中，在無菌以及冷凍條件下進行試驗，試驗溫度在4-8℃范圍內，試驗時間為28d，在完成實驗后，對鮭魚的品質進行分析，發(fā)現(xiàn)鮭魚的品質未發(fā)生變化。這說明，使用的肉食桿菌會有效抑制單核李斯特菌。

在使用肉食桿菌進行研究的同時，在相同條件下，通過縮短時間以及降低溫度，均會發(fā)現(xiàn)單核李斯特菌的濃度會不斷降低，表明通過調整溫度以及時間，單核李斯特菌受到肉食桿菌的抑制，已經(jīng)無法產(chǎn)生致病能力。

在海產(chǎn)品中，還會發(fā)現(xiàn)弧菌具有一定的致病能力，如果人誤食帶有弧菌的海產(chǎn)品，人體會出現(xiàn)中毒的情況?；【姆N類較多，有溶藻類弧菌、鰻弧菌以及哈氏弧菌等。在進行抑制實驗過程中，向培養(yǎng)溶液中加入乳酸菌，海產(chǎn)品中的哈氏弧菌受到明顯的抑制。

2.控制腐敗微生物。影響海產(chǎn)品的品質的因素中，除了病原微生物外還有腐敗微生物。腐敗微生物種類較多，其中希瓦氏菌、磷發(fā)光桿菌以及熱殺索絲菌等較為常見。為控制腐敗微生物，以比目魚作為研究對象，在培養(yǎng)器皿中發(fā)現(xiàn)多種可以抑制上述腐敗微生物的病菌。

3.控制生物胺。生物胺通常作為評價海產(chǎn)品品質的標準，如果海產(chǎn)品出現(xiàn)較為嚴重的腐蝕情況，表明海產(chǎn)品中含有較多的生物胺，生物胺濃度已經(jīng)超過限定的標準，受到生物胺的作用，此時的海產(chǎn)品會產(chǎn)生毒性。在控制海產(chǎn)品中生物胺的過程中，將腌制發(fā)酵后的鳳尾魚作為研究對象，利用產(chǎn)生的木糖葡萄球菌進行試驗，發(fā)現(xiàn)木糖葡萄球菌可以有效控制產(chǎn)生的生物胺，并且生物胺會不斷分解，使海產(chǎn)品中的生物胺濃度不斷降低。

綜上所述，海產(chǎn)品是我國消費量不斷提升的產(chǎn)品之一，為了加強海產(chǎn)品安全保護，使海產(chǎn)品的品質符合人們的標準，并且避免人們食用后發(fā)生中毒等情況，應積極應用乳酸菌，將乳酸菌作為海產(chǎn)品的生物保鮮劑，一方面可以抑制產(chǎn)生的病毒細菌，另一方面可以增強海產(chǎn)品的品質。借助乳酸菌具有的生物保鮮劑作用，可以將其應用在其它食品的保鮮中。

基金項目：江蘇省研究生科研與實踐創(chuàng)新計劃項目（SJCX20_1325）;南京醫(yī)科大學康達學院2020年度科研發(fā)展基金重點項目（KD2020KYJJZD004）。