水產(chǎn)品中微生物產(chǎn)胺的研究概況*

王純純，劉智禹，黃鷺強(qiáng)

（1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350117；2.福建師范大學(xué)南方海洋研究院，福建省特色海洋生物資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350117；3.福建省水產(chǎn)研究所，福建 廈門 361000）

我國是水產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)大國，2019年我國漁業(yè)總產(chǎn)值達(dá)12572.4億元，占農(nóng)牧漁業(yè)總產(chǎn)值的10.1%，水產(chǎn)養(yǎng)殖提供了人均45 kg的水產(chǎn)品需求[1]。水產(chǎn)品富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸和人體所需無機(jī)鹽，是優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物蛋白來源。水產(chǎn)品在捕撈、貯藏、加工、運(yùn)輸和銷售的過程中易發(fā)生腐敗，主要源于微生物的污染，不僅造成水產(chǎn)品品質(zhì)下降，還可能產(chǎn)生食品安全相關(guān)問題，因此應(yīng)高度關(guān)注。

水產(chǎn)品中的生物胺與微生物有著密切關(guān)系，生物胺是水產(chǎn)品中蛋白質(zhì)與微生物發(fā)生一系列降解反應(yīng)后生成酮酸及胺類一些小分子物質(zhì)，多數(shù)由微生物產(chǎn)生的脫羧酶促使氨基酸脫羧而成[2]。近年來水產(chǎn)品中微生物和生物胺的關(guān)系引起了研究者的關(guān)注，目前已經(jīng)有較為系統(tǒng)和深入的研究。

1 水產(chǎn)品中的生物胺

食物中微量的生物胺對健康無礙，但食用含有大量生物胺的水產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致中毒，甚至死亡。常見的生物胺（biogenic amine，BA） 按組成成分可分為單胺和多胺，單胺包括組胺、酪胺、色胺、苯乙胺等，多胺包括尸胺、腐胺、精胺和亞精胺。生物胺存在于各種食品中，包括肉類、乳制品等富含蛋白質(zhì)的物質(zhì)，其中，生物胺在水產(chǎn)品當(dāng)中的含量最高[3]。魚肉富含營養(yǎng)有利微生物的繁殖，分解的小分子物質(zhì)將作為生物胺形成的前體物質(zhì)，因此水產(chǎn)品易蓄積過量的生物胺而影響食用安全性[4]。各種生物胺的毒性及對人體的危害見表1。

表1 各種生物胺對人體健康的影響

此外，腐胺和尸胺可以抑制組胺和酪胺代謝酶的活性，增加組胺和酪胺的數(shù)量，加劇人體不適癥狀[15]。生物胺對人體的生理效應(yīng)因細(xì)胞類型和組織的不同而不同[16]，且代謝途徑復(fù)雜，攝入人群耐受程度不一，因此難以制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前部分國家根據(jù)水產(chǎn)品的特性，已經(jīng)制定了生物胺的限量標(biāo)準(zhǔn)[17]（見表2）。

表2 世界各國水產(chǎn)品生物胺的限量

組胺是毒性最強(qiáng)的生物胺，因此成為水產(chǎn)品產(chǎn)品限量檢測的最主要對象。其他生物胺對水產(chǎn)品肉質(zhì)有著不同的指示作用，腐胺是鯉魚腐敗程度的指示劑，尸胺可作為水產(chǎn)品初期腐敗情況的檢測指標(biāo)，尸胺和亞精胺可作為鱈魚新鮮度的指示[18]。

2 水產(chǎn)品中的產(chǎn)胺微生物

水產(chǎn)品生物胺的形成需要滿足三個(gè)條件：⑴存在游離氨基酸；⑵適宜微生物及產(chǎn)脫羧酶的微生物的環(huán)境；⑶具有活性的脫羧酶。高含量的生物胺與微生物的存在相關(guān)，適宜條件下微生物催化游離氨基酸脫羧，不同微生物脫羧酶的活性不同，導(dǎo)致其產(chǎn)胺能力呈現(xiàn)差異性。水產(chǎn)品中的微生物通常位于皮膚、鰓或胃腸道中，在屠宰過程中內(nèi)臟和胃內(nèi)積物易裂或溢出擴(kuò)散至肌肉組織[19]。最常見的是腸桿菌科，包括嗜溫和耐冷細(xì)菌，如摩根氏菌、腸桿菌、哈夫尼亞菌、變形桿菌和光桿菌。此外，假單胞菌屬、乳酸桿菌和腸球菌屬的乳酸菌可促進(jìn)生物胺的形成[20]。

目前，水產(chǎn)品中生物胺的產(chǎn)生能力無法按種類分類，只與菌株特性有關(guān)（見表3）。

表3 水產(chǎn)品中產(chǎn)生物胺的微生物

3 影響微生物產(chǎn)生物胺的因素

3.1 溫度

水產(chǎn)品在流入市場前的冷鏈運(yùn)輸是生物胺產(chǎn)生的一大途徑，許多研究表明溫度會(huì)影響生物胺的積累。李穎暢[34]發(fā)現(xiàn)阿根廷魷魚中的優(yōu)勢生物胺（苯乙胺、腐胺、尸胺、酪胺）隨著貯藏溫度的升高積累率也增高。在25 ℃下和4 ℃的條件下能分離的產(chǎn)胺菌種相似，略有差異，25 ℃條件下分離出的菌種產(chǎn)胺能力更強(qiáng)，這是由于溫度較高導(dǎo)致氨基酸脫羧酶脫羧能力增加，微生物生理活性增強(qiáng)，從而能夠產(chǎn)生更豐富的生物胺。Chong C Y[35]比較了0 ℃和25～29 ℃下印度鯖魚生物胺的積累情況，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生尸胺和腐胺的微生物主要是嗜溫菌，且高溫會(huì)分解魚肉產(chǎn)生更多的游離氨基酸，產(chǎn)胺的水平也隨之升高。馮杰[36]研究在不同貯藏溫度下養(yǎng)殖大黃魚生物胺的含量變化，發(fā)現(xiàn)溫度顯著影響腐胺、尸胺積累量的增加。趙慶志[37]發(fā)現(xiàn)鮐魚中產(chǎn)組胺菌較多，隨溫度升高生物胺的含量變化明顯。

3.2 pH 值

不同pH值下產(chǎn)胺菌活性不同，造成產(chǎn)胺差異。pH值小于氨基酸等點(diǎn)時(shí)才能產(chǎn)生脫羧酶，微生物分泌的大量氨基酸脫羧酶加速生物胺的生成，生物胺在酸性條件下形成鹽催化反應(yīng)，加速生物胺的累積[38]。不同生物胺脫羧酶的最適pH不同。BARANOWSK J.D.[39]從金槍魚中分離出弗里德蘭氏桿菌UH-2在pH4.0條件下的活性比在pH6.0的條件下高30%。

3.3 加工處理

旺季捕魚量大原料堆積，水產(chǎn)品身上的黏液、鰓、腸道易染上產(chǎn)胺菌，由于成本問題，許多加工企業(yè)很少在生產(chǎn)前進(jìn)行除菌處理，因此極易造成生物胺的累積。通常水產(chǎn)品加工企業(yè)獲得的原材料是捕撈后8～32 h的魚，此時(shí)是產(chǎn)胺菌處于指數(shù)生長的階段。對原材料進(jìn)行加工處理能夠有效除去部分產(chǎn)胺菌，處理原料時(shí)使用食鹽殺菌效果強(qiáng)，磷酸鹽也有抑菌作用，而糖與羰基化合物發(fā)生的美拉德反應(yīng)也會(huì)抑制生物胺的產(chǎn)生[4]。

4 水產(chǎn)品生物胺的防控策略

水產(chǎn)品中生物胺的防控主要分為兩個(gè)方向進(jìn)行：一是對原材料儲(chǔ)藏運(yùn)輸?shù)墓芾?；二是對原材料的加工管理。原材料在捕撈后如能夠及時(shí)做好保鮮、除菌工作能有效減少生物胺，對后續(xù)控制效果好。原材料在貯藏運(yùn)輸時(shí)需要保持低溫，并去除部分不可食用多余的蛋白質(zhì)，而用于加工的原料則可去除容易滋生產(chǎn)胺菌的內(nèi)臟器官。儲(chǔ)藏環(huán)境應(yīng)保持干凈衛(wèi)生并及時(shí)清理掉變質(zhì)的原料。加工企業(yè)應(yīng)保障生產(chǎn)環(huán)境清潔，優(yōu)化工藝，改良配方，從而減少加工過程中產(chǎn)胺菌的污染，控制生物胺的形成。

5 結(jié)論

近年來，水產(chǎn)品消費(fèi)量逐年上升，市場需求大。水產(chǎn)品在流入市場前因?yàn)閮?chǔ)藏不當(dāng)很容易累積生物胺，引發(fā)水產(chǎn)食品的安全問題，流通過程還可能污染水環(huán)境，因此水產(chǎn)品的生物胺防控問題需要高度重視。生物胺的產(chǎn)生與微生物有著緊密聯(lián)系，但關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。生物胺的種類與微生物種屬之間沒有必然聯(lián)系，一種生物胺可由多種微生物產(chǎn)生，一種微生物又能產(chǎn)生多種生物胺。

然而，目前生物胺與微生物之間關(guān)系的研究仍有幾個(gè)關(guān)鍵問題亟待解。一是水產(chǎn)品中檢測生物胺的限量標(biāo)準(zhǔn)不夠完善；二是多種產(chǎn)胺微生物如何共同產(chǎn)生生物胺，相互是否存在拮抗，一類微生物又是如何介導(dǎo)或自身產(chǎn)生多種生物胺的，兩種情況的代謝途徑是怎樣的；三是影響微生物產(chǎn)胺的機(jī)制尚未明確，無法針對性地完全能消除生產(chǎn)過程中的生物胺安全隱患。微生物是防控生物胺的一個(gè)重點(diǎn)，加深機(jī)制研究才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)防控，有效提高水產(chǎn)品的品質(zhì)和食品安全性。