水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌及致腐潛能綜述

李 娜，謝 晶，梅 俊

（1 上海海洋大學(xué)食品學(xué)院 上海201306 2 上海城建職業(yè)學(xué)院食品與旅游學(xué)院 上海201415 3 食品科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心（上海海洋大學(xué)）上海201306 4 上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)中心 上海201306 5 上海冷鏈裝備性能與節(jié)能評(píng)價(jià)專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái) 上海 201306）

水產(chǎn)品富含必需氨基酸、多不飽和脂肪酸、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)素，是居民膳食結(jié)構(gòu)中優(yōu)質(zhì)蛋白的重要來(lái)源。然而，水產(chǎn)品極易因微生物、內(nèi)源性水解酶等綜合作用而腐敗變質(zhì)，伴隨組織軟化、變色、風(fēng)味特性劣變等現(xiàn)象，食用價(jià)值明顯降低[1-2]。普遍認(rèn)為，微生物尤其是腐敗菌的繁殖與水產(chǎn)品貯藏期間品質(zhì)劣變存在著密切的關(guān)聯(lián)性，這種關(guān)聯(lián)性在貯藏后期尤其突出，主要表現(xiàn)為優(yōu)勢(shì)腐敗菌的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)與強(qiáng)致腐潛能[3-4]。一方面，優(yōu)勢(shì)腐敗菌繁殖所需的碳源、氮源、能量物質(zhì)可依靠水產(chǎn)品中營(yíng)養(yǎng)素滿足，這在一定程度上影響水產(chǎn)品貯藏期間碳水化合物、氨基酸、脂肪的正常代謝。另一方面，優(yōu)勢(shì)腐敗菌分泌的胞外酶等代謝產(chǎn)物也會(huì)加速水產(chǎn)品中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水解及異味有機(jī)化合物的積累[5-6]。近年來(lái)，水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌的分離純化、致腐潛能定量分析、致腐機(jī)制等方面的研究得到中外學(xué)者的高度重視[7-8]。Huang 等[9]構(gòu)建了小黃魚貯藏期間優(yōu)勢(shì)腐敗菌與理化品質(zhì)特性、揮發(fā)性化合物積累量之間的關(guān)聯(lián)性，并鑒定、篩選出可評(píng)估品質(zhì)特性劣變狀況的揮發(fā)性化合物類型。Li 等[10]研究發(fā)現(xiàn)特定數(shù)量的優(yōu)勢(shì)腐敗菌在適宜貯藏溫度下可通過(guò)激活次黃嘌呤核苷酸（Inosine 5′-monophosphate，IMP）酶而加快其代謝關(guān)聯(lián)產(chǎn)物的積累，進(jìn)而影響鱘魚片的新鮮度與貨架期。優(yōu)勢(shì)腐敗菌是造成水產(chǎn)品品質(zhì)特性劣變的重要因素。本文首先概述水產(chǎn)品貯藏期間微生物演替規(guī)律、常見的優(yōu)勢(shì)腐敗菌類型及致腐作用機(jī)制，并從肌原纖維蛋白降解、核苷酸關(guān)聯(lián)產(chǎn)物代謝、脂肪氧化角度，詳細(xì)闡述優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)水產(chǎn)品的致腐作用，對(duì)進(jìn)一步了解水產(chǎn)品腐敗機(jī)理、靶向抑制腐敗菌以及采取有效的保鮮策略具有重要的意義。

1 水產(chǎn)品貯藏期間微生物演替規(guī)律

水產(chǎn)品在不同貯藏階段的微生物菌群結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)微生物類型及豐度均存在差異性，貯藏初期的菌相呈現(xiàn)多樣性高、數(shù)量少的特點(diǎn)，然而不會(huì)出現(xiàn)特定菌屬成為明顯的優(yōu)勢(shì)菌群的現(xiàn)象[11]。隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，大多數(shù)類型的菌落數(shù)量均逐漸下降，而生存能力強(qiáng)的較少數(shù)菌落逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)，即優(yōu)勢(shì)腐敗菌逐漸積累，并因生長(zhǎng)繁殖所需造成水產(chǎn)品自身的大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化降解，產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物、揮發(fā)性異味成分[12-13]。不動(dòng)桿菌屬、放線菌、芽孢桿菌屬、金黃桿菌屬、變形桿菌、黃桿菌屬在新鮮水產(chǎn)品中具有較高的數(shù)量占比，尤其是不動(dòng)桿菌屬、放線菌[14-15]。而在貯藏期間因各微生物菌群類型對(duì)貯藏環(huán)境中溫度、氣體濃度（O2、CO2）、pH、離子強(qiáng)度等因素的敏感性差異及可能存在的菌落間競(jìng)爭(zhēng)作用，呈現(xiàn)出較復(fù)雜的菌落動(dòng)態(tài)演替規(guī)律。如嗜冷菌在冰藏環(huán)境中更易繁殖[15]，采用氣調(diào)包裝的水產(chǎn)品在貯藏后期光桿菌數(shù)量較多[16]，而希瓦氏菌屬、假單胞菌屬、氣單胞菌屬在有氧貯藏環(huán)境下的積累量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)迅速增加[17]。因此，基于特定貯藏條件下的菌落演替模式研究，可有助于進(jìn)一步理解水產(chǎn)品腐敗機(jī)理及采取針對(duì)性的保鮮策略。

從研究手段來(lái)看，基于16S/18S/ITS 的二代高通量測(cè)序技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品貯藏期間微生物菌群多樣性的研究，并可進(jìn)一步結(jié)合皮爾遜相關(guān)性、主成分分析（Principal component analysis，PCA）等統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法以構(gòu)建菌群演替的動(dòng)力學(xué)規(guī)律[18-19]，可為闡明水產(chǎn)品腐敗機(jī)理提供更加精確的數(shù)據(jù)信息與理論支撐。

2 水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌特性

2.1 水產(chǎn)品中常見的優(yōu)勢(shì)腐敗菌

研究表明，存在于水產(chǎn)品中的優(yōu)勢(shì)腐敗菌主要是革蘭氏陰性菌，包括假單胞菌屬、希瓦氏菌屬、氣單胞菌屬、乳酸菌屬等[20]，且優(yōu)勢(shì)腐敗菌類型、數(shù)量占比、致腐潛能會(huì)因水產(chǎn)品種類、養(yǎng)殖模式、貯藏環(huán)境等因素而有差異（表1），可以看出：假單胞菌屬、希瓦氏菌主要是熱帶淡水魚、海水魚在冰藏條件下的優(yōu)勢(shì)腐敗菌，光桿菌屬、嗜酸桿菌屬也會(huì)成為水產(chǎn)品在氣調(diào)、腌制等貯藏環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)腐敗菌類型?；趦?yōu)勢(shì)腐敗菌繁殖受多種因素綜合影響的特點(diǎn)，目前研究一方面聚焦水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌的分離、純化及鑒定[31-32]，其中16S rRNA 基因測(cè)序技術(shù)被廣泛用于菌種鑒定。另一方面，也尤其關(guān)注優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的貢獻(xiàn)差異性及可能涉及的代謝調(diào)控機(jī)制[33-34]。通常采用以下研究思路：經(jīng)滅菌處理的水產(chǎn)品接種分離純化得到的優(yōu)勢(shì)腐敗菌菌懸液，通過(guò)考察水產(chǎn)品貯藏期間質(zhì)構(gòu)、理化特性、風(fēng)味特性等品質(zhì)變化，以揭示特定優(yōu)勢(shì)腐敗菌數(shù)量與品質(zhì)特性之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。Li 等[35]采用傳統(tǒng)的平板劃線結(jié)合16S rRNA 基因測(cè)序分離純化得到冷藏鯛魚的優(yōu)勢(shì)腐敗菌為假單胞菌、希瓦氏菌、氣單胞菌，并通過(guò)單一優(yōu)勢(shì)腐敗菌接種試驗(yàn)得出：3 種優(yōu)勢(shì)腐敗菌均對(duì)鯛魚貯藏期間蛋白水解、揮發(fā)性化合物積累、脂質(zhì)氧化、核苷酸分解、變色、水分遷移表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用。值得注意的是，16S rRNA 基因測(cè)序技術(shù)僅能鑒定出腐敗菌所屬的菌種類型，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)菌株水平的鑒定，因此，基于全基因組學(xué)的基因測(cè)序技術(shù)會(huì)逐步發(fā)展成為鑒定水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌類型的重要手段，具有廣闊的應(yīng)用前景。

表1 水產(chǎn)品常見的優(yōu)勢(shì)腐敗菌類型Table 1 Types of dominant spoilage organism commonly found in aquatic products

2.2 生物膜

水產(chǎn)品貯藏期間的腐敗菌極易擴(kuò)散黏附于水產(chǎn)品、接觸的包裝材料及加工器具的表面，并分泌胞外代謝聚合物，形成生物膜，進(jìn)而促進(jìn)腐敗菌的進(jìn)一步繁殖，加快水產(chǎn)品腐敗進(jìn)程[36]。生物膜的形成經(jīng)歷4 個(gè)階段：1）腐敗菌借助鞭毛運(yùn)動(dòng)或吸附作用黏附于水產(chǎn)品或包裝表面；2）腐敗菌增殖形成微菌落，并伴隨著細(xì)胞外多糖、蛋白質(zhì)、DNA（Extracellular DNA，eDNA）的合成；3）生物膜逐漸成熟呈現(xiàn)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中蛋白質(zhì)和胞外多糖構(gòu)成基本骨架，eDNA 存在于三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部；4）生物膜在多糖、蛋白酶分解酶等多重作用影響下逐漸解散[37]。上述4 個(gè)階段是諸多調(diào)控因子綜合作用的結(jié)果，可能涉及相關(guān)基因的表達(dá)上調(diào)或下降、相關(guān)酶的合成和及信號(hào)因子的程序性調(diào)控，其中第二信使環(huán)二鳥苷酸信號(hào)因子（Cyclic dimeric guanosine monophosphate，c-di-GMP）[38]、群體感應(yīng)（Quorum sensing，QS）系統(tǒng)可用來(lái)解釋優(yōu)勢(shì)腐敗菌生物膜的形成機(jī)制[39-41]，只是具體調(diào)控機(jī)制研究仍比較淺顯，且僅僅局限于常見的幾種水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌類型。

從不同優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)水產(chǎn)品的致腐效果差異性出發(fā)，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)：不同調(diào)節(jié)因子的表達(dá)會(huì)直接影響生物膜的形成，最終導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)腐敗菌產(chǎn)生不同的致腐能力與效果，Wang 等[42]提出假單胞菌的致腐作用可能與aprD 基因的表達(dá)密切相關(guān)，進(jìn)而影響其自聚集、鞭毛運(yùn)動(dòng)、生物膜形成及胞外水解酶活性，導(dǎo)致?lián)]發(fā)性鹽基氮（Total volatile base nitrogen，TVB-N）、pH 值等理化特性的劣變。Li等[43]通過(guò)評(píng)估rpoS/rpoN 調(diào)節(jié)因子對(duì)希瓦氏菌環(huán)境適應(yīng)性及致腐能力的差異性發(fā)現(xiàn)，相較于rpoS，rpoN 在生物膜生物量、胞外多糖、表膜形成等方面作用更加明顯，與大黃魚貯藏期間三甲胺、TVB-N、腐胺的積累及蛋白酶活性密切相關(guān)。綜上所述，開展關(guān)于生物膜形成機(jī)理、優(yōu)勢(shì)腐敗菌類型、水產(chǎn)品品質(zhì)狀況之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性研究具有重要意義，即應(yīng)強(qiáng)調(diào)優(yōu)勢(shì)腐敗菌的“上游”調(diào)控系統(tǒng)表達(dá)與“下游”致腐潛能之間的具體作用機(jī)制。另外，對(duì)于抑制生物膜形成的諸多物理、化學(xué)、生物方法中，猝滅劑的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)靶向阻斷相關(guān)調(diào)控系統(tǒng)的目的，因此，有效的猝滅技術(shù)應(yīng)用及猝滅機(jī)制研究對(duì)于有效阻斷優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)作用。

2.3 水產(chǎn)品中優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐機(jī)制

盡管不同貯藏環(huán)境的水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌類型具有差異性，但目前發(fā)現(xiàn)不同腐敗菌具有相對(duì)類似的致腐調(diào)控機(jī)制[44]，具體見圖1。可以發(fā)現(xiàn)：優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐作用是胞內(nèi)微生物代謝、胞外相關(guān)酶積累綜合作用的結(jié)果[45]，其中胞內(nèi)微生物代謝涉及功能基因表達(dá)（與糖分解、脂肪分解、蛋白水解和碳水化合物酯酶活性相關(guān)）、蛋白酶和脂肪酶操縱子調(diào)控、QS 調(diào)控信號(hào)因子釋放等方面，可間接調(diào)控相關(guān)蛋白酶、脂解酶的合成及生物膜形成?；诖耍商囟ɑ颍ㄈ鏰prX、lipA）編碼合成的相關(guān)酶經(jīng)特定的分泌系統(tǒng)（如T1SS、T2SS、T5SS）分泌到胞外，形成胞外酶，進(jìn)而引起水產(chǎn)品的組織軟化、揮發(fā)性化合物（Volatile compounds，VOCs）、生物胺（Biogenic amines，BAs）合成、TVB-N 值積累等品質(zhì)劣變現(xiàn)象[46-47]。盡管目前已經(jīng)對(duì)優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐機(jī)制有了初步的理解，但具體調(diào)控細(xì)節(jié)仍需進(jìn)一步深入研究，而轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)在實(shí)時(shí)定量監(jiān)測(cè)基因和蛋白質(zhì)合成代謝方面表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢(shì)，因此未來(lái)在用于研究?jī)?yōu)勢(shì)腐敗菌復(fù)雜的胞內(nèi)、外物質(zhì)代謝路徑方面具有較好的應(yīng)用潛力，尤其是在闡明優(yōu)勢(shì)腐敗菌相關(guān)基因的表達(dá)、酶活性的激活機(jī)制、各調(diào)控系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)性、胞外酶分泌機(jī)制、胞外酶降解靶點(diǎn)等方面，這也會(huì)是未來(lái)研究的難點(diǎn)。

圖1 優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐機(jī)制[43]Fig.1 Spoilage mechanisms of dominant spoilage bacteria[43]

3 水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐作用

水產(chǎn)品在死后依次經(jīng)歷僵直、解僵、自溶、腐敗4 個(gè)階段，從水產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)特性、腐敗菌繁殖代謝出發(fā)，水產(chǎn)品在整個(gè)貯藏周期內(nèi)，腐敗菌可依次充分利用糖原及其分解產(chǎn)物、蛋白質(zhì)及其氨基酸、脂肪及其脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也會(huì)因代謝產(chǎn)生的胞外蛋白酶、脂解酶，將大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解形成多種小分子有機(jī)醇、醛、酸類物質(zhì)，其中就包括揮發(fā)性異味成分，嚴(yán)重影響品質(zhì)特性[48-49]。因此，腐敗菌與碳水化合物分解涉及的糖代謝路徑、肌原纖維蛋白的降解、脂質(zhì)氧化代謝間存在著密切的聯(lián)系，目前對(duì)于水產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐作用也主要圍繞這3 個(gè)方面展開。

3.1 肌原纖維蛋白的降解

水產(chǎn)品貯藏期間極易發(fā)生蛋白質(zhì)氧化降解、變性聚集、交聯(lián)等現(xiàn)象，進(jìn)而造成水產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失、質(zhì)構(gòu)劣變、變色異味等品質(zhì)問(wèn)題，食用價(jià)值降低[50-51]。作為水產(chǎn)品肌肉組織的主要成分，肌原纖維蛋白降解首先表現(xiàn)為表面疏水性、巰基含量、二硫鍵、Ca2+-ATP 酶活性、分子間作用力等理化功能特性劣變，還引起高級(jí)結(jié)構(gòu)改變及主要結(jié)構(gòu)蛋白逐步降解，進(jìn)而引起粗、細(xì)肌絲結(jié)構(gòu)的完整性被破壞，這與水產(chǎn)品貯藏期間持水力下降、組織軟化等品質(zhì)特性劣變密切關(guān)聯(lián)[52-53]。Wang 等[54]考察了冷藏金槍魚水分動(dòng)力學(xué)與蛋白質(zhì)降解之間的關(guān)聯(lián)性：蛋白質(zhì)功能特性、二級(jí)結(jié)構(gòu)變化、分子間作用力的改變很有可能是因?yàn)檠趸到鈱?dǎo)致，并影響金槍魚貯藏期間的水分損失與水分遷移速率。Liu等[55]發(fā)現(xiàn)草魚在貯藏期間發(fā)生的蛋白質(zhì)降解會(huì)伴隨肌纖維和肌原纖維斷裂、肌節(jié)縮短、肌原纖維間空洞形成等微觀結(jié)構(gòu)改變。關(guān)于優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)肌原纖維蛋白的降解作用，有觀點(diǎn)提出：優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)組成肌原纖維不同類型蛋白的降解能力具有差異性，其中對(duì)肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白重鏈具有較強(qiáng)的降解作用，然而對(duì)肌原纖維其它重要結(jié)構(gòu)蛋白的分解比較有限。Li 等[35]研究發(fā)現(xiàn)：鳊魚的3 種優(yōu)勢(shì)腐敗菌（Pseudomonas versuta、Shewanella putrefaciens 和Aeromonas sobria）可明顯加劇冷藏鳊魚的肌原纖維蛋白降解，其中對(duì)肌動(dòng)蛋白的水解作用尤為突出（見圖2）。不過(guò)，從總體來(lái)看，目前研究主要集中于構(gòu)建水產(chǎn)品在特定保鮮技術(shù)或貯藏條件下的腐敗菌數(shù)量與肌原纖維蛋白穩(wěn)定性間的相關(guān)性，以考察優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐表型及優(yōu)化有效的保鮮方法，而并未涉及肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白、肌聯(lián)蛋白等結(jié)構(gòu)蛋白亞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及腐敗菌特定基因表達(dá)與肌原纖維蛋白降解的靶向調(diào)控作用，這也將成為未來(lái)進(jìn)一步解釋優(yōu)勢(shì)腐敗菌致腐機(jī)制的重要研究方向。

圖2 優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)肌原纖維結(jié)構(gòu)蛋白的降解特征（d：肌動(dòng)蛋白）[35]Fig.2 Degradation of myofibril structural proteins by dominant spoilage bacteria（d：actin）[35]

從代謝角度出發(fā)，肌原纖維蛋白降解可依次分為以下3 個(gè)階段：1）肽和游離氨基酸釋放，即蛋白質(zhì)水解；2）由氨基酸產(chǎn)生生物胺；3）氨、酮酸、揮發(fā)性有機(jī)物的積累，即氨基酸脫氨作用。經(jīng)蛋白水解產(chǎn)生的游離氨基酸、小分子寡肽物質(zhì)可經(jīng)腐敗菌脫氨脫羧作用成為BAs、VOCs，且鮮味/甜味氨基酸的微生物脫氨活性高于苦味氨基酸，這正是水產(chǎn)品變質(zhì)產(chǎn)生難聞氣味的重要來(lái)源[56-57]。普遍認(rèn)為，尸胺、腐胺、組胺是造成水產(chǎn)品產(chǎn)生異味的重要生物胺類型，其中尸胺在賴氨酸脫羧酶的作用下由賴氨酸轉(zhuǎn)化而來(lái)，組胺則由組氨酸脫羧形成[58]，而優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的腐胺形成機(jī)制如圖3所示，主要有以下3 條途徑：1）谷氨酸乙?；緩?，這是假單胞菌產(chǎn)生腐胺的重要途徑；2）精氨酸轉(zhuǎn)氨作用，其中涉及瓜氨酸、鳥氨酸2 種中間產(chǎn)物的合成；3）精氨酸脫羧途徑，此途徑被證明是希瓦氏菌產(chǎn)生腐胺的重要途徑。從中可看出，生物胺形成途徑需要相關(guān)酶的參與，而不同類型優(yōu)勢(shì)腐敗菌經(jīng)代謝產(chǎn)生的生物胺差異性可能與其是否具有代謝途徑中相關(guān)酶的基因表達(dá)能力相關(guān)，這也進(jìn)一步突顯出全基因組學(xué)、代謝組學(xué)在優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的水產(chǎn)品肌原纖維蛋白降解路徑、致腐機(jī)制研究方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

圖3 優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的腐胺形成機(jī)制[59]Fig.3 The formation mechanism of putrescine induced by dominant spoilage bacteria[59]

3.2 核苷酸關(guān)聯(lián)產(chǎn)物代謝

捕獲的新鮮魚類在死后因缺氧引起糖原迅速分解而消耗大量ATP，進(jìn)而在相關(guān)酶的催化作用下產(chǎn)生一系列關(guān)聯(lián)產(chǎn)物，ATP 及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)物作為能量代謝的重要參與者，普遍存在于水產(chǎn)品肌原纖維、線粒體、肌質(zhì)網(wǎng)中，其中具有鮮味/甜味特性的IMP 含量與水產(chǎn)品的新鮮度成正相關(guān)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，IMP 極易在磷酸酶、核苷磷酸化酶作用下生成次黃嘌呤核糖核苷（Hypoxanthine ribonucleoside，HxR）、次黃嘌呤（Hypoxanthine，Hx）2 種苦味核苷酸產(chǎn)物，因此基于ATP 關(guān)聯(lián)產(chǎn)物積累量的品質(zhì)指標(biāo)K 值可較好地表征水產(chǎn)品的新鮮度狀況[8，60]。研究發(fā)現(xiàn)：優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐作用與IMP 的積累量持續(xù)低于消耗量有關(guān)，因IMP 可加快HxR 轉(zhuǎn)為Hx 的代謝速率，然而對(duì)單磷酸腺苷（Adenosine monophosphate，AMP）降解為IMP 的代謝過(guò)程無(wú)影響[61]，這與Lou 等[62]的研究結(jié)果保持一致，在一定程度上解釋了優(yōu)勢(shì)腐敗菌在水產(chǎn)品貯藏后期的強(qiáng)致腐潛能。然而，也有研究者對(duì)此持相反觀點(diǎn)，認(rèn)為IMP 的分解主要受內(nèi)源酶調(diào)控，而優(yōu)勢(shì)腐敗菌的作用很局限[63]。因此，優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)核苷酸關(guān)聯(lián)產(chǎn)物代謝的具體作用機(jī)制還需要進(jìn)一步探明。

值得注意的是，優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的水產(chǎn)品貯藏期間核苷酸關(guān)聯(lián)產(chǎn)物代謝與包括氨基酸/肽、氮、糖等在內(nèi)的其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝間存在一定的交互性（圖4），ATP 重要的代謝產(chǎn)物肌苷在各代謝路徑間發(fā)揮了重要的橋梁作用，從這個(gè)角度出發(fā)，進(jìn)一步加深對(duì)不同代謝路徑間內(nèi)在聯(lián)系的研究將有助于系統(tǒng)闡明水產(chǎn)品中優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐調(diào)控機(jī)制。同時(shí)，因水產(chǎn)品貯藏期間鮮度和滋味特性的評(píng)估是建立在具有不同呈味屬性的核苷酸關(guān)聯(lián)產(chǎn)物代謝、游離氨基酸含量規(guī)律性變化的基礎(chǔ)上[64]，不同核苷酸關(guān)聯(lián)產(chǎn)物的呈味屬性在前面已介紹，而天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸等甜味氨基酸的含量會(huì)在水產(chǎn)品貯藏期間呈逐漸下降的趨勢(shì)，而酪氨酸、苯丙氨酸等苦味氨基酸會(huì)逐漸積累[65]，這會(huì)在很大程度上影響水產(chǎn)品鮮度指標(biāo)，因此進(jìn)一步開展關(guān)于優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的水產(chǎn)品鮮度、滋味特性劣變機(jī)理也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

圖4 核苷酸代謝與其它代謝途徑的交互作用（以希瓦氏菌為例）[62]Fig.4 Interaction of nucleotide metabolism with other metabolic pathways（for example，Shewanella.spp）[62]

3.3 脂質(zhì)氧化分解

新鮮水產(chǎn)品富含不飽和脂肪酸，在貯藏期間容易氧化生成過(guò)氧化物、羰基化合物等代謝物，這些代謝產(chǎn)物可作為腐敗菌繁殖必要營(yíng)養(yǎng)來(lái)源的同時(shí)，還可能改變水產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生化條件，形成有利于腐敗菌代謝的微環(huán)境。反過(guò)來(lái)，腐敗菌具有產(chǎn)生外源脂解酶的能力，隨著水產(chǎn)品貯藏期間腐敗菌的增殖，脂解酶活性激活，產(chǎn)生游離脂肪酸等次級(jí)代謝產(chǎn)物，從而加速脂質(zhì)氧化導(dǎo)致的水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)進(jìn)程[65]。Zhang 等[66]證明腐敗菌繁殖與過(guò)氧化值、酸值、典型氧化產(chǎn)物（丙二醛、4-羥基-2-壬烯醛、4-羥基-2-己烯醛）的積累存在緊密的聯(lián)系，脂肪氧化會(huì)對(duì)不同貯藏階段的微生物菌群組成有一定影響，這在Wang 等[67]的研究中進(jìn)一步得到了驗(yàn)證。然而，目前的研究還僅僅停留在建立優(yōu)勢(shì)腐敗菌與水產(chǎn)品貯藏期間脂質(zhì)氧化指標(biāo)間關(guān)聯(lián)性的淺顯層面，而未見從代謝路徑出發(fā)闡明優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)脂質(zhì)氧化影響的相關(guān)報(bào)道，未來(lái)脂質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)可能會(huì)成為研究?jī)?yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的水產(chǎn)品貯藏期間脂質(zhì)氧化機(jī)制的有力手段。

4 結(jié)語(yǔ)

優(yōu)勢(shì)腐敗菌的繁殖與代謝對(duì)水產(chǎn)品組織軟化、變色、產(chǎn)生異味等品質(zhì)劣變的影響不容忽視，其數(shù)量在水產(chǎn)品貯藏期間呈逐漸上升的趨勢(shì)，并在貯藏末期表現(xiàn)出強(qiáng)致腐能力。致腐作用與生物膜形成、胞外酶活性分泌密切相關(guān)，目前圍繞生物膜形成過(guò)程、相關(guān)功能基因表達(dá)、信號(hào)分子的程序性調(diào)控、胞外酶活性的研究可初步解釋優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐機(jī)制，然而優(yōu)勢(shì)腐敗菌間和各調(diào)控系統(tǒng)間的互作機(jī)制、胞外酶分泌機(jī)制、猝滅技術(shù)應(yīng)用方面的研究仍比較淺顯。對(duì)于優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐作用，目前研究主要傾向于從蛋白氧化、能量代謝的角度揭示優(yōu)勢(shì)腐敗菌的繁殖與水產(chǎn)品品質(zhì)特性間的關(guān)聯(lián)性，而脂質(zhì)氧化角度相對(duì)較少，未來(lái)可關(guān)注以下研究方向：1）“上游”調(diào)控系統(tǒng)表達(dá)與“下游”致腐潛能之間的內(nèi)在機(jī)制：從分子水平、全基因組序列層面構(gòu)建編碼基因表達(dá)-優(yōu)勢(shì)腐敗菌-水產(chǎn)品品質(zhì)特性間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性；2）猝滅技術(shù)的應(yīng)用及猝滅機(jī)制的研究；3）從肌原纖維蛋白降解角度出發(fā)，在加深優(yōu)勢(shì)腐敗菌對(duì)其理化功能特性、肌絲結(jié)構(gòu)完整性、分子間相互作用力等分子水平研究的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)肌原纖維蛋白降解-優(yōu)勢(shì)腐敗菌-品質(zhì)特性的具體代謝路徑構(gòu)建；4）從脂質(zhì)氧化角度出發(fā)，構(gòu)建優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的水產(chǎn)品脂質(zhì)氧化路徑；5）優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的水產(chǎn)品貯藏期間蛋白氧化、脂質(zhì)氧化、能量代謝間的交互作用機(jī)制研究；6）與水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)相關(guān)的微生物群致腐機(jī)制研究，而不僅僅只是考慮單一類型優(yōu)勢(shì)腐敗菌的致腐作用。以上不同側(cè)面的研究有助于深層次揭示優(yōu)勢(shì)腐敗菌誘導(dǎo)的水產(chǎn)品腐敗機(jī)理，并為優(yōu)勢(shì)腐敗菌的靶向抑制、有效保鮮策略的制定提供必要的理論依據(jù)。