CN112674258A - 一株改善虾酱发酵不良风味的生物胺降解菌及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株改善虾酱发酵不良风味的生物胺降解菌及应用。该菌株的名称为泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus),保藏编号为CGMCC No.1.18602;该菌株具有降解生物胺的能力,对生物胺标准品的降解率分别为组胺17.1%、酪胺98.6%、腐胺37.4%、尸胺9.2%。总而言之,泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂符合相关的安全标准,并且可以用作发酵产品中的有效生物防治剂,以降低产品制造过程中有害生物胺的积累。该研究为发酵剂的选择和开发以及发酵产品的质量改进提供了一定的理论基础。
Description
技术领域
本发明属于微生物技术领域,更具体地,涉及一株能改善虾酱不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌及应用。
背景技术
虾酱是中国沿海地区、中国香港、韩国以及东南亚地区常用的调味料之一。它是以虾为原料,加入食盐,经发酵磨成粘稠状而制成的酱类食品,味道鲜美独特。它富含蛋白质、钙、铁、硒、维生素A等营养成分,适量食用对身体相当有益。然而,据报道,发酵产品中的生物胺含量特别高,如鱼制品、发酵香肠、奶酪、葡萄酒和酱油等。虽然虾酱中生物胺的安全性报道尚少,但也应引起重视。
生物胺是一类具有生物活性和氮的低分子量有机化合物,通常存在于发酵食品中。发酵食品中最重要的生物胺是组胺、酪胺、腐胺和尸胺,它们主要通过氨基酸的脱羧作用产生。适量的生物胺在人体和动物活性细胞中起着重要的生理作用,但当它们在人体内蓄积时,会产生中毒、头痛、呼吸紊乱、心悸、血压变化等毒性作用。
目前,控制生物胺含量的方法很多。主要措施如下:1)降低前体中氨基酸的含量;2)抑制腐败微生物的生长;3)使用发酵剂而不产生氨基酸脱羧酶。这些方法只能控制生物胺的产生,不能减少已经产生的生物胺。许多学者选择具有胺氧化酶活性的微生物代替氨基酸脱羧酶作为发酵剂降解生物胺,这不仅抑制了生物胺的产生,而且降解了产生的生物胺。
胺氧化酶在生物胺降解过程中起着关键作用。它是由生物胺降解菌株合成的,并能将生物胺分解生成的相应醛、氨气和过氧化氢。研究表明,植物乳杆菌ZY-40能使鲢鱼肠中腐胺和尸胺的含量降低70%以上。以植物乳杆菌(ACBC271)和木糖葡萄球菌(CGMCC1.8382)为混合发酵剂,使黄酒中生物胺含量降低20.4%。从发酵大豆中筛选出的枯草芽孢杆菌HJO-6能降解47%的组胺和33%的酪胺。木糖葡萄球菌可降解发酵凤尾鱼中16%的生物胺。以肉葡萄球菌FS19和淀粉液化芽孢杆菌FS05为发酵剂时,鱼露中生物胺的浓度分别降低了15.9%和12.5%。随着我国发酵食品的兴起和人们对发酵食品的关注,发酵食品的安全卫生和品质问题受到广大消费者的高度重视。目前对很多发酵食品中的生物胺降解菌株研究颇多,而虾酱中的生物胺降解菌研究略少。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点,本发明提供一株能改善虾酱发酵不良风味(含硫化合物)的能力且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)。该菌株是从盘锦取样的蜢子虾酱中分离得到的,其具有改善虾酱不良风味的能力,同时该菌株对4种常见的生物胺具有很好的降解能力。还提供上述具有改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)作为发酵剂的应用。分析了该菌株在不同环境因素下对生物胺降解能力的影响。对该发酵剂进行了安全性评价,发现其不产生生物胺,对8种常见的抗生素敏感、溶血性及生物膜活性均呈阴性,具有作为发酵剂的应用前景。
本发明的目的通过下述技术方案来实现:
一株能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌,该菌株名称为泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus),属于枝芽孢杆菌属,保藏在中国科学院微生物研究所,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号楼3号;保藏编号为CGMCCNo.1.18602,保藏日期为2020年10月16日。
本发明所述的能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌形态为杆状,其主要的生理特性为革兰氏阳性、氨基酸脱羧酶阴性、胺氧化酶阳性的菌株。
本发明的第二方面,提供所述的能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌的培养方法,所述培养基为Luria Bertani(LB)固体培养基或液体培养基,培养条件为37℃培养24h。
本发明的第三个方面,提供所述的能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂的应用。
本发明能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂的应用,能够改善虾酱发酵不良风味且能降解生物胺。
进一步地,所述生物胺为组胺、酪胺、腐胺及尸胺,生物胺标准品的降解率分别可以达到组胺17.1%、酪胺98.6%、腐胺37.4%、尸胺9.2%。
本发明的能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂的应用,所述泛酸枝芽孢杆菌能够降解生物胺,且分析了该菌株在不同环境因素下对生物胺降解能力的影响。
进一步的地,所述环境因素为盐浓度、pH值、温度以及乙醇浓度,所述泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂培养的条件为盐(氯化钠)质量浓度0-20%、温度25-40℃、pH值6.0-8.0,以及乙醇体积浓度0-15%(v/v),最适条件为盐(氯化钠)质量浓度5%、温度37℃、pH值7.0,以及乙醇体积浓度0-2%(v/v)。
本发明所述泛酸枝芽孢杆菌对8种常见的抗生素敏感、溶血性及生物膜活性呈阴性。
本发明的能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂的应用,所述枝芽孢杆菌能够改善虾酱发酵的不良风味(含硫化合物),分析了该菌株作为发酵剂的安全性能的评价。
进一步的地,所述安全性评价为生物胺产生能力的评价、抗生素耐药性检测、溶血性以及生物膜活性。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明的泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)不仅能够降解生物胺,还不产生生物胺,能够在源头上减少生物胺的积累。实验数据表明,该菌株在含前体物质的LB培养基中培养48h后,通过高效液相色谱法检测的生物胺含量几乎为0。
2、本发明的泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)在盐(氯化钠)浓度较高(11-25%)的环境下,仍然具有降解生物胺的能力。泛酸枝芽孢杆菌降解虾酱中生物胺的能力分别为:组胺10.1%、酪胺21.8%、腐胺18.1%和尸胺5.0%。由于大部分发酵产品含盐量均较高,而先前研究的生物胺降解菌多为不耐盐菌株,无法在虾酱等产品中使用。本发明菌株具备这一特性,可作为虾酱等盐度较高的发酵产品的潜在发酵剂。
3、本发明的泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)能够改善虾酱发酵的不良风味,提高虾酱的品质。
4、本发明的泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)对8种常见的抗生素敏感、溶血活性及生物膜活性均呈阴性,具有作为发酵剂的应用前景。而先前研究的的菌株,大部分未进行安全性能评价,其安全性尚存疑。
5、本发明的泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)来源于传统的发酵食品虾酱,目前关于虾酱中的生物胺降解菌的研究尚且很少,可以为后续其它从虾酱中筛选的生物胺降解菌提供一定参考。
总而言之,泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂符合相关的安全标准,并且可以用作发酵产品中的有效生物防治剂,以降低产品制造过程中有害生物胺的积累。该研究为发酵剂的选择和开发以及发酵产品的质量改进提供了一定的理论基础。
附图说明
图1是本发明的泛酸枝芽孢杆菌在电子显微镜下的形态图片。
图2是泛酸枝芽孢杆菌在不同环境因素下的生物胺降解率(a盐浓度对菌株降解生物胺能力的影响,b温度对菌株降解生物胺能力的影响,c pH值对菌株降解生物胺能力的影响,d乙醇浓度对菌株降解生物胺能力的影响)。
图3是溶血活性测定(a阳性对照,即漳州芽孢杆菌(Sang,X.,Ma,X.X.,Hao,H.S,Bi,J.R.,Zhang,G.L&Hou,H.M.(2020).Evaluation of biogenic amines and microbialcomposition in the Chinese traditional fermented food grasshopper sub shrimppaste.LWT,134,109979.),b为泛酸枝芽孢杆菌)。
图4是泛酸枝芽孢杆菌对虾酱风味的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,除非特别说明,本发明所用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1生物胺降解菌的筛选
在早期从蜢子虾酱中分离的菌株中筛选生物胺降解菌,共分离出442株嗜盐细菌,经过16S rRNA基因鉴定后,得到它们隶属于46个属的103种细菌(Sang,X.,Ma,X.X.,Hao,H.S,Bi,J.R.,Zhang,G.L&Hou,H.M.(2020).Evaluation of biogenic amines andmicrobial composition in the Chinese traditional fermented food grasshoppersub shrimp paste.LWT,134,109979.)。从这103种细菌中筛选脱羧酶阴性菌,用接种环挑取LB固体培养基中的单菌落,然后在含有组氨酸、酪氨酸、赖氨酸和鸟氨酸的液体脱羧酶培养基(成分:胰蛋白胨5g、酵母粉5g、牛肉膏5g、葡萄糖0.5g、氯化钠2.5g、吐温80 1mL、硫酸镁0.2g、硫酸锰0.05g、硫酸亚铁0.04g、柠檬酸铵2g、硫胺素0.01g、磷酸钾2g、碳酸钙0.1g、5’-磷酸吡哆醛0.05g、溴甲酚紫0.06g、每种氨基酸10g,调pH为5.3,定容至1000mL)中培养,分析菌株的脱羧酶活性。在37℃下监测培养基在间隔48h的颜色变化。紫色表示脱羧酶反应阳性,而黄色表示阴性;对呈脱羧酶阴性的菌株进行胺氧化酶试验。试验方法如下:用接种环挑LB固体培养基中的单菌落到白色洁净滤纸中,加入200μL质量浓度1%二甲基对苯二胺盐酸盐溶液,阳性呈粉红色,逐渐加深,加入200μL质量浓度1%α-萘酚乙醇溶液,阳性半分钟内呈蓝色,阴性两分钟内不变色。结果显示泛酸枝芽孢杆菌即为脱羧酶阴性又为胺氧化酶阳性,即为所需的菌株。
实施例2泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)的形态观察
革兰氏染色法包括初染、媒染、脱色和复染四个步骤,具体方法如下:将泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)涂片固定,用草酸铵结晶紫染1min,蒸馏水冲洗,然后用碘液覆盖涂面染约1min,水洗,用吸水纸吸去水分,加95%酒精数滴,并轻轻摇动进行脱色,20s后水洗,吸去水分,用番红染色液染1min后,蒸馏水冲洗,干燥,镜检。
结果如图1所示,泛酸枝芽孢杆菌形态为杆状,生理特性为革兰氏阳性。
实施例3泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)降解生物胺实验
将泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)以1%(v/v)的接种量接种于100mL LB液体培养基中,37℃、150r/min培养24h(菌液),4℃、4000g离心10min收集菌体,0.05mol/L pH=7.0磷酸盐缓冲液洗涤两次,然后把菌体重悬到20mL含四种生物胺(组胺、酪胺、腐胺及尸胺浓度各500mg/L)的盐(氯化钠,外加)质量浓度5%的磷酸盐缓冲液(0.05mol/L,pH=7.0)中,调整菌悬液浓度为OD600nm=0.8,然后在37℃、150r/min下培养48h。对照组为20mL含四种生物胺各500mg/L的盐(氯化钠,外加)质量浓度5%的磷酸盐缓冲液(0.05mol/L,pH=7.0),在相同条件下培养48h。结束后,4000g离心10min,然后进行丹磺酰氯衍生,衍生的具体方法为:吸取1ml上清液,加9mL质量浓度为10%的三氯乙酸溶液涡旋,4℃静置2h,3000xg转速4℃离心10min,吸取400μL提取液,加80μL 2mol/L氢氧化钠溶液,使之呈碱性,后加入120μL饱和碳酸氢钠溶液进行缓冲,再加入800μL衍生剂丹磺酰氯的丙酮溶液(10mg/mL),40℃水浴45min,之后加入50μL氨水,静置30min,最后加550μL乙腈,在4℃3000r条件下离心5min,衍生结束后,过0.22um的有机滤膜:之后对得到的液体进行高效液相色谱以对生物胺进行定量,根据公式1计算各生物胺的降解率。在此之前先用四种生物胺的标准品进行标准曲线的绘制,所得到的泛酸枝芽孢杆菌48h内对生物胺的降解能力如表1所示,可知其对生物胺的降解率分别为组胺17.1%、酪胺98.6%、腐胺37.4%、尸胺9.2%。
生物胺降解率(%)=(W0-W1)/W0×100%公式(1)
式中:W0-对照组中生物胺的含量,mg/kg;W1-实验组中生物胺的含量,mg/kg。
表1泛酸枝芽孢杆菌降解生物胺的能力
实施例4泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)不产生生物胺的实验
为了评价生物胺降解菌(泛酸枝芽孢杆菌)的生物胺产生能力,以1%(v/v)的接种量,将该菌株接种于含有质量浓度0.5%L-组氨酸盐酸盐、0.5%L-酪氨酸二钠盐、0.5%L-鸟氨酸盐酸盐、0.5%L-赖氨酸盐酸盐和0.005%质量浓度吡哆醛盐酸盐的LB液体培养基中,pH值调至5.8,不接种任何微生物(泛酸枝芽孢杆菌)的空白培养基在同样条件下处理作为对照组,37℃培养48h,之后按照实施例3的衍生和测量方法测量各组生物胺含量。结果如表2所示,菌株不能产生生物胺或较弱,这与液体脱羧酶显色反应结果相一致。
表2泛酸枝芽孢杆菌生物胺的产生情况
实施例5泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus)在不同环境因素下的生物胺降解率
(1)盐浓度对菌株降解生物胺能力的影响
将泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)种子液(菌液)以1%(v/v)的接种量接种于LB液体培养基中,37℃、150r/min培养24h,4℃、4000g离心10min收集菌体,0.05mol/L pH=7.0磷酸盐缓冲液洗涤两次,然后把菌体重悬到加入含盐(氯化钠,外加)质量浓度分别为0%、5%、10%、15%和20%(w/v)以及四种生物胺(组胺、酪胺、腐胺及尸胺)浓度各500mg/L的0.05mol/L pH=7.0磷酸盐缓冲液中,调整菌悬液浓度为OD 600nm=0.8,然后分别在37℃和150r/min下培养48h。将不含任何细菌细胞的磷酸盐缓冲溶液在相同条件下处理作为对照组,然后在同等条件下培养。结束后,4000g离心10min收集上清液,按照实施例3的衍生和测量方法测量各组生物胺含量,并计算各生物胺的降解率,分析盐浓度对泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)降解生物胺性能的影响。
如图2a所示,随着盐浓度的增加,生物胺降解率呈先增加后降低的趋势,这是由于一定含量的盐浓度会改变细胞膜的通透性,使胺氧化酶释放更多,当盐浓度大于一定值时会抑制其通透性,从而导致胺氧化酶活性降低。
(2)温度对菌株降解生物胺能力的影响
将泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)种子液(菌体)以1%的接种量接种于LB培养基中,37℃、150r/min培养24h,4℃、4000g离心10min收集菌体,0.05mol/LpH=7.0磷酸盐缓冲液洗涤两次,然后把菌体重悬到含四种生物胺(组胺、酪胺、腐胺及尸胺)浓度各500mg/L的盐(氯化钠,外加)质量浓度为5%的磷酸盐缓冲液(0.05mol/L pH=7.0)中,调整菌悬液浓度为OD600nm=0.8,然后分别在25、30、37、40和45℃下,150r/min培养48h。将不含任何细菌细胞的磷酸盐缓冲溶液在相同条件下处理作为对照组,然后在同等条件下培养。结束后,4000g离心10min收集上清液,按照实施例3的衍生和测量方法测量各组生物胺含量,并计算各生物胺的降解率,分析温度对泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)降解生物胺性能的影响。
如图2b所示,生物胺降解率随着温度的升高呈先增加后降低的趋势,这可能的原因是,一方面低温环境降低了微生物活性,另一方面在高温环境下降解生物胺的酶活性被强烈抑制,这两方面导致了生物胺降解率的降低。
(3)pH值对菌株降解生物胺能力的影响
将泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)种子液(菌液)以1%(v/v)的接种量接种于LB液体培养基中,37℃、150r/min培养24h,4℃、4000g离心10min收集菌体,0.05mol/L pH=7.0无菌生理盐水洗涤两次,然后重悬到pH值分别为5.0、6.0、7.0、8.0和9.0并含四种生物胺(组胺、酪胺、腐胺及尸胺)浓度各500mg/L且盐(氯化钠,外加)质量浓度为5%的无菌生理盐水中,调整菌悬液浓度为OD600nm=0.8,然后分别在37℃和150r/min下培养48h。将不含任何细菌细胞的无菌生理盐水在相同条件下处理作为对照组,然后在同等条件下培养。结束后,4000g离心10min收集上清液,按照实施例3的衍生和测量方法测量各组生物胺含量,并计算各生物胺的降解率,分析pH值对泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)降解生物胺性能的影响。
如图2c所示,在不同pH值下降解生物胺的能力随着pH值的增大呈现先增加后降低的趋势,且均在pH 6.0-8.0的范围内有良好的降解效果,这是由于泛酸枝芽孢杆菌主要通过胺氧化酶降解生物胺,而酸降解起次要作用;在pH值为5.0和9.0时对生物胺的降解能力都有所降低或丧失,这可能的原因是在偏酸或偏碱的环境下微生物和胺氧化酶活性受到抑制。
(4)乙醇浓度对菌株降解生物胺能力的影响
将泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)种子液以1%的接种量接种于LB培养基中,37℃、150r/min培养24h,4℃、4000g离心10min收集菌体,0.05mol/L pH=7.0磷酸盐缓冲液洗涤两次,然后把菌体重悬到含乙醇浓度分别为0%、2%、5%、10%和15%(v/v)以及四种生物胺(组胺、酪胺、腐胺及尸胺)浓度各500mg/L的盐(氯化钠,外加)质量浓度为5%的磷酸盐缓冲液(0.05mol/L,pH=7.0)中,调整菌悬液浓度为OD 600nm=0.8,然后分别在37℃和150r/min下培养48h。将不含任何细菌细胞的磷酸盐缓冲溶液在相同条件下处理作为对照组,然后在同等条件下培养。结束后,4000g离心10min收集上清液,按照实施例3的衍生和测量方法测量各组生物胺含量,并计算各生物胺的降解率,分析乙醇浓度对泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)降解生物胺性能的影响。
如图2d所示,泛酸枝芽孢杆菌在乙醇浓度为0~2%时,对各生物胺的降解能力影响不大,但当乙醇浓度达到10%时,大多数生物胺的降解能力降低了50%以上,这可能是由于乙醇对胺氧化酶的抑制作用所致。
实施例6泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)的安全性能评价
(1)抗生素耐药性检测
菌株对8种临床上重要的抗生素[氯霉素,克林霉素,红霉素,氨苄西林、卡那霉素,链霉素,四环素和环丙沙星的敏感性:根据EFSA指南进行选择,以测试枝芽孢杆菌属的细菌敏感性(EFSA,2012)]使用基于乳杆菌(ISO 10932:2010)所述的肉汤微量稀释法进行检测。用接种环挑取LB固体培养基中的单菌株,在20mL MH培养基中于37℃,150r/min下培养24h。将培养物浓度用MH培养基稀释至1x 10 7(CFU)/mL,并将5μL的悬浮液添加到96孔板的孔中。将各抗生素从512mg L-1的起始浓度用MH液体培养基连续进行2倍稀释直至浓度为0.5mgL-1,并吸取每种浓度的抗生素100μL加入含有细菌培养物的孔中。将96孔板在37℃下孵育24h,每种抗生素的最小抑菌浓度(MIC)被确定为抑制细菌生长(无浊度)的最低抑菌浓度。在100μL MH液体培养基中加5μL菌悬液在37℃下孵育24h作为生长对照,只添加100μL MH液体培养基作为空白对照。所有实验进行三次。
(2)溶血活性测定
通过在血琼脂(LB固体培养基中加入5%v/v羊血)上划线检测菌株的溶血活性。溶血反应通过在血琼脂上形成的菌落周围出现透明区(β-溶血:红细胞完全溶解)、绿色区(α-溶血;红细胞血红蛋白转化为高铁血红蛋白)或无任何区域(γ-溶血;无溶血活性)来检测。
(3)生物膜活性的测定
将菌株种子液与新鲜LB液体培养基按体积比1:100混合均匀,然后吸取200μL加入到96孔板中,空白对照为新鲜LB液体培养基。37℃静置培养24h后,用排枪除去浮游细菌,然后用PBS溶液(pH7.4 0.01M)对每孔洗涤3次,以除去松散贴壁的细胞,每孔再用250μL无水甲醇固定15min,倒空平板,放置干燥,加入200μL的体积浓度为0.1%的结晶紫溶液染色15min,染色后倒掉染色液,蒸馏水洗涤3次,将平板吹干,每孔加入200μL体积浓度为33%的冰醋酸进行溶解,最后用酶标仪测定OD590nm,每组做6个平行试验。生物膜形成量的判断标准:ODc:阴性对照的平均值+3×阴性对照的标准差,生物膜可分类为:OD590nm≤ODc为无生物膜,ODc<OD590nm≤2×ODc为弱强度生物膜,2×ODc<OD590nm≤4×ODc是中强度生物膜,OD590nm>4×ODc是强生物膜。
评估了泛酸枝芽孢杆菌的抗生素耐药性、溶血性及生物膜活性。根据EFSA(2012),如果需要将细菌产品用作添加剂,则应评估该菌株对某些人类和兽医重要抗菌剂的敏感性。如表3所示,泛酸枝芽孢杆菌对所分析的8种常见抗生素均敏感,根据MIC数据,所有值均低于EFSA(2012)中提到的断点限值。泛酸枝芽孢杆菌γ-溶血(图3)和生物膜形成能力(表4)显示阴性。
表3抗生素对泛酸枝芽孢杆菌的最低抑菌浓度
注:S-敏感,R-抑制
表4生物膜活性
实施例7泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)对虾酱风味的影响
将200μL泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)种子液(菌液)添加到50mL离心管中,离心管中含有从山东威海市获得的20mL虾酱样品(军顺水产有限公司)。该虾酱以当地特产蜢子虾为原料,经测定可知虾酱样品的含盐量和pH值分别为23.5%±1.7%(w/v)和7.0±0.1。对照样品用200μL无菌蒸馏水替代发酵剂(泛酸枝芽孢杆菌种子液)培养。然后将混合物在37℃的条件下培养10d,每组做3次平行实验。待测样品在室温环境下平衡2h,用PEN3型便携式电子鼻传感器对样品进行检测,PEN3型电子鼻具有10种金属氧化物半导体型化学传感元件,每种化学传感器对应的敏感物质类型不同(表5)。该电子鼻传感器响应信号在50s后基本稳定,分析的时间点宜选取在响应稳定的时间范围内,本研究选取58s作为信号采集时间点,每组样品平行测定6次。
表5化学传感器对不同物质的响应情况
虾酱的主体挥发性风味成分为醇酚类、醛酮、杂环化合物等,其中醇酚酯类物质是虾酱的主体香味香味物质成分,其含量越多虾酱的风味越浓郁、芳香。但同时,虾酱的风味物质中也含有一些不利物质,如含硫类物质,这些物质导致虾酱的不良风味,造成虾酱风味变差。从图4可以看出,W3C、W6S、W5C、W3S和W5S对两组虾酱的信号响应值几乎重叠,说明这5个传感器检测出的挥发性成分组成基本相似。相比较于对照组,实验组的甲基类物质(W1S)、醇类及醛酮(W2S)的信号响应值增多,这3类物质均为虾酱风味的有利物质,尤其是醇类物质,其含量的增加能使虾酱具有更好的风味。而实验组的含硫类物质(W1W、W2W)与对照组相比较而言,大约降低了64%的比例,对于改善含硫类物质这种不良风味效果显著。对于W1C而言,其对芳香化合物敏感为虾酱风味的有利物质,对照组的响应值高于实验组,但是两者之间的响应值差别不大。综合分析,实验组的虾酱中有利风味高于对照组,且不利风味物质低于对照组,所以在虾酱中接种泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂,能够有效改善虾酱的风味。
实施例8泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)对虾酱中生物胺的降解
将500μL泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacilluspantothenticus)种子液(菌液)添加到100mL锥形烧瓶中,锥形烧瓶中装有50g从山东威海市获得的虾酱样品(军顺水产有限公司)。对照样品用500μL无菌蒸馏水代替菌液培养。然后在37℃孵育10d,用高效液相色谱法测定生物胺的降解率,实验重复三次进行。
未接种菌液的对照组显示的生物胺含量为组胺17.7±0.6mg/kg、酪胺26.3±1.0mg/kg、腐胺52.6±0.7mg/kg、尸胺64.4±0.2mg/kg。泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂,降解生物胺的能力如表6所示。可知该菌株降解了组胺10.1%、酪胺21.8%、腐胺18.1%和尸胺5.0%。研究结果表明,泛酸枝芽孢杆菌可有效去除虾酱中的生物胺。
表6泛酸枝芽孢杆菌对虾酱中生物胺的降解
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一株能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌(Virgibacillus pantothenticus),保藏编号为CGMCC No.1.18602。
2.如权利要求1所述的能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌的培养方法,其特征在于,所述培养基为LB固体培养基或液体培养基,培养条件为37℃培养24h。
3.如权利要求1所述的一株能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂的应用。
4.根据权利要求3所述的一株能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂的应用,其特征在于,所述泛酸枝芽孢杆菌能够能改善虾酱发酵不良风味且降解生物胺。
5.根据权利要求4所述的一株能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂的应用,其特征在于,所述生物胺为组胺、酪胺、腐胺和尸胺。
6.根据权利要求3所述的一株能改善虾酱发酵不良风味且具有生物胺降解能力的泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂的应用,其特征在于,所述泛酸枝芽孢杆菌作为发酵剂培养的条件为氯化钠质量浓度0-20%、温度25-40℃、pH值6.0-8.0,以及乙醇体积浓度0-15%。
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