食品中产组胺微生物及其控制的研究进展

杨 健，吴祖芳

（宁波大学生命科学与生物工程学院，浙江宁波315211）

食品中产组胺微生物及其控制的研究进展

杨 健，吴祖芳*

（宁波大学生命科学与生物工程学院，浙江宁波315211）

组胺是食品中游离组氨酸经组氨酸脱羧酶分解产生的一种胺类物质，也是一些出口水产食品中一项重要的质量检测指标。分析比较了国内外几类易产组胺食品中的产组胺微生物分布情况，并综述了组胺形成和控制方法的研究进展，由此可为食品中组胺的预防及控制提供基础，以确保食品的安全性。

组胺，产组胺微生物，控制

水产品中组胺来源为：一是鱼被捕捞死亡后，体内正常菌群被打破，导致产组氨酸脱羧酶微生物滋生，继而产生组胺；二是在加工或储藏中污染外源性微生物而产生组胺。其它产品如葡萄酒类、豆制品、泡菜、香肠以及奶制品中组胺的积累，主要是由储藏、加工过程中污染的外源性微生物引起。以下就国内外对几类食品中组胺微生物的研究现状作一概述。

2 几类食品中的产组胺微生物

2.1 水产品类

水产鱼类尤其是中上层的青皮红肉鱼，体内含有丰富的自由组氨酸。一旦此类鱼或其产品中存在产组胺微生物，在适宜条件下，极易产生组胺。它们广泛存在于未经加工的鱼或其产品（发酵、腌渍、干制和其它鱼肉制品）中。

2.1.1 未加工的鱼 Rodtong等人发现将印度凤尾鱼放置于35℃下能迅速积累组胺，并从中分离到摩根氏菌（Morganella morganii）、变形杆菌（Proteus vulgaris）和产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）三种主要的组胺微生物，在液体培养基中能产生104.1～203.0mg/100mL组胺，其中产气肠杆菌在最适宜条件下，能够产生高达500mg/100mL组胺[11]。陶志华等人在鲭鱼中分离到两株组胺产生菌，分别是摩尔摩根氏菌、嗜水性气单胞菌属[12]；他们还从金枪鱼中分离到两株组胺产生菌，分别属于弧菌属和埃希氏菌属[13]。

2.1.2 发酵制品 Kimura等人从鱼露中分离出一株嗜盐乳酸菌[14]。Tsai等人研究了从东南亚各国进口的发酵鱼产品，并从中分离到凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）和巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium），它们在添加L-组氨酸的胰酶大豆肉汤（以下简称“TSBH”）中，各自能产生13.7mg/L和8.1mg/L组胺[15]。

2.1.3 腌渍制品 Tsai等从腌渍鲭鱼中分离到泛菌属某种（Pantoea sp.）、成团泛菌（Pantoea agglomerans）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae），在TSBH中能够产生18.3～21.0mg/L组胺[16]。

2.1.4 干制品 Huang等从台湾澎湖岛出售的干制鱼产品中分离到一株富产组胺菌株—产气肠杆菌，在TSBH中能产生531.2mg/L组胺[17]。Chang等人从剑鱼鱼片中分离到葡萄球菌（Staphylococcus sp.），金黄色葡萄球菌（S.aureus）和金黄色葡萄球菌亚属菌（S.aureus subsp. Aureus），在TSBH中能产生12.7～33.0mg/L组胺[18]。Hsu等人从干制遮目鱼（Chanos chanos）中分离到弱组胺产生菌包括木糖葡萄球菌（S.xylosus）、松鼠葡萄球菌（S.sciuri）、苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）、费氏柠檬酸杆菌（C.freundii）、肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）和阴沟肠杆菌（E.cloacae），同时也分离到产气肠杆菌（E.aerogenes）和柠檬酸杆菌（Citrobacter sp.）能产生大于500mg/L组胺的多产菌株[19]。

2.1.5 其它鱼肉制品 Hwang等研究发现发酵葡萄球菌（S.piscifermentans）、芽孢杆菌属（Bacillus sp.）和枯草芽孢杆菌（B.subtilis）是掺鲣鱼金枪鱼糖果中弱组胺产生菌[20]。Kung从枪鱼三明治中分离筛选到蜂房哈夫尼菌（Hafnia alvei）、解鸟氨酸拉乌尔菌（Raoultella ornithinolytica）和植生拉乌尔菌（Raoultella planticola），在TSBH中能产生42.1～595.4mg/L组胺[21]。随后，他们又研究发现泛菌属菌（Pantoea sp.）、粘质沙雷氏菌（S.marcescens）、巨大芽孢杆菌（B.megaterium）、产酸克鲁伯氏菌（K.oxytoca）和肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）是金枪鱼水饺中弱的组胺产生菌株，鸟氨酸阳性劳尔特氏菌（R.ornithinolytica）、产气肠杆菌（E.aerogenes）、不动杆菌（A.baylyi）、成团泛菌（P. agglomerans）和短小芽孢杆菌（B.pumilus）则能产生大于180mg/L组胺的高产组胺菌株[22]。Chen等研究了金枪鱼水饺，并从中检测到肠杆菌（Enterobacter sp.）、成团泛菌（P.agglomerans）、变栖克雷伯氏菌（K.variicola）和粘质沙雷菌（S.marcescens）弱组胺产生菌[23]。

2.2 酒类

果酒（如葡萄酒、苹果酒等）完全是由葡萄或苹果发酵而来，含有丰富氨基酸，尤其是含有高含量的组氨酸，因此也容易产生组胺[24]。Landete等研究发现，酒球菌属（Oenococcus）不是葡萄酒中主要的组胺产生菌，而小片球菌（Pediococcus parvulus）和希氏乳杆菌（Lactobacillus hilgardii）是腐败葡萄酒中产高水平组胺的微生物[25]。接着他们又研究发现乳酸菌是其研究的葡萄酒中主要产生组胺、酪胺、乙胺的微生物[26]。Rosi等从葡萄酒中分离到产组胺菌株—酒类酒球菌（Oenococcus oeni），并进一步证实了它产生组胺和酪胺的能力取决于菌株类型和葡萄酒成分[27]。Chang等从国产果酒中分离到短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、芽孢杆菌属某种（Bacillussp.）和巴氏醋酸杆菌（Acetobacter pasteurianus）在TSBH中能产生13.0～69.1mg/L组胺，这是首次证实果酒中存在杆菌和醋酸菌[28]。Garai等从苹果酒中分离到乳酸菌，并证实了生长于苹果酒中的乳酸菌具有产生生物胺（尤其是组胺和酪胺）的能力可能是一种应变依赖性，并非与特定微生物有关[29]。

2.3 大豆制品

大豆制品包括纳豆、豆豉和豆腐乳等，都由大豆发酵而来。大豆本身含有丰富的蛋白质，经微生物分解，产生各种氨基酸，为组胺的产生提供了丰富的前体物质，包括组胺。Tsai等人从日本和国产纳豆中分离到枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和巴士葡萄球菌（Staphylococcuspasteuri），它们在TSBH上能够产生13.4～17.5mg/L组胺，这是首次报道纳豆产品中存在组胺产生菌[30]。Kung等人从豆腐乳中分离到枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），在TSBH仅产生1.33mg/L左右组胺[31]。随后，他们又从中国传统发酵的豆豉中分离到枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和巴氏葡萄球菌（Staphylococcus pasteuri），这与Kung从纳豆中分离的种类相同，但是它们在TSBH上却能够产生11.7～601mg/L组胺[8]。

2.4 乳制品

发酵乳制品（如奶酪）是经微生物发酵产生，发酵过程中有可能污染外界杂菌而产生组胺。Burdychová等人从荷兰式半硬质奶酪中分离产组胺或酪胺的十四株肠球菌和两株乳酸菌均来自于污染的微生物群落[32]。Daniele等人研究了从奶制品中分离的产酸克雷伯菌（Klebsiella oxytoc）、弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）、普通变形杆菌（Proteus vulgaris）、蜂房哈夫尼菌（Hafnia alvei）和摩根氏菌（Morganella morganii）在4、10、15、22°C时产组胺能力，结果发现有七分之六的菌株在22°C比35°C产生更多组胺[33]。

2.5 香肠

产组胺微生物一般存在于腊肠中，这是由于它要经过一段时间的发酵过程，这个过程易被外界微生物污染而产生组胺。Komprda等人从发酵香肠中分离到植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、短乳杆菌（L. brevis）、干酪/类干酪乳杆菌（L.casei/paracasei）、屎肠球菌（Enterococcus faecium）和粪肠球菌（Enterococcus faecalis），被鉴定为是产酪胺/组胺的微生物[34]。

2.6 泡菜

泡菜制作是一个开放或半开放性腌渍、发酵的过程，外界产组胺微生物也极易进入腌渍液体中而产生组胺。Tsai等人从朝鲜泡菜中分离到副干酪乳杆菌（Lactobacillus para.paracasei）、短乳杆菌（Lb. brevis）和短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis）产组胺微生物，它们在添加0.25%组氨酸的MRS培养中能产生13.6～43.1mg/L组胺，这是首次证实泡菜中存在组胺和产组胺的微生物[9]。Kung等从芥菜泡菜中分离到头葡萄球菌（Staphylococcus capitis）、巴氏葡萄球菌（Staphylococcus pasteuri）、阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）、光滑假丝酵母（Candida glabrata）和皱褶假丝酵母（Candida rugosa），它们在TSBH中能产生8.7～1260mg/L组胺[35]。

由此可见，具有产组氨酸脱羧酶生理作用的微生物种类较多，并且广泛存在于各类食品中。冷冻储藏的鱼或产品中组胺含量的增加，一般是由耐低温或嗜冷性微生物引起[36]；高浓度的盐腌渍或发酵产品中组胺的积累，一般是由耐盐或嗜盐微生物引起[14]；水分含量较低的干制品中的产组胺微生物对水分活度的要求可能相对较低；酸度相对较高的产品中，往往能分离到产酸或耐酸的微生物。不同食品中的微生物存在如此大的差异，这可能与食品的特性（如温度、含盐量、含水量、pH等）有关。

3 组胺的控制

由于各类食品中产组胺微生物存在较大差异，并且微生物对环境生态又具有不同的适应性，故组胺控制一直是一个较难攻克的问题。目前国内外绝大多数的研究仅停留在产组胺微生物的菌株分离、生长特性及其产酶特性的研究上，关于组胺控制的方法鲜有报道。传统组胺控制的方法主要是采用低温保藏或高盐腌渍，但这往往具有一定的局限性，并且也不能确保组胺含量不超标。Phuvasate等人发现电解氧化水及其冰能够有效地减少鱼体或其接触容器表面产组胺微生物的数量[37]。Kuda等人发现大米抛光的副产品（米糠）中的一种水溶性、耐热的高分子量化合物，能够有效减少鱼露中组胺的含量[38]。Emborg等人研究发现，气调保鲜（40%CO2和60%O2）能够有效抑制摩根氏菌和发光细菌的生长及其组胺的产生[39]。Paramasivam等人发现天然防腐剂—大蒜、姜黄和生姜提取物能够抑制产组胺微生物（芽孢杆菌等）的生长[40]。另外，利用乳酸菌的抗氧化、抗菌等特性结合几种与乳酸菌功能作用相关的特色类食品的加工[41]，可采用生物之间的拮抗性来控制产组胺微生物的发生，也是一种具有开发研究前景的新方法。

4 结语

虽然目前关于产组胺微生物的研究比较广泛，涉及到的微生物种类繁多，并且存在于不同原料种类以及加工工艺类食品中，但对其产生机理方面还缺乏深入的了解，对微生物的产酶机制及组氨酸脱羧酶的作用特性机制还需要进一步研究；由于组胺的产生对食品的安全问题造成严重影响，加上目前为止对其在食品中的控制方法报道较少，因此，需要不断地对组胺的来源及控制开展系统的研究。国际上对食品中组胺含量的检出限要求提高，食品中组胺的产生和控制已成为研究的热点；相对而言，国内关于组胺的产生和控制方面的研究较国外落后，并且自从中国加入世界贸易组织，对外开放制度不断加强，出口贸易迅速发展，其中国内水产品、酒类、豆制品等出口也在不断增加，组胺问题一直是制约食品出口的主要瓶颈，因此对组胺产生与控制的研究刻不容缓。食品中的组胺问题已经引起食品安全等相关学科的重视，随着科研工作者对组胺产生机理的认识以及生物技术的快速发展，相信在不久的将来组胺安全问题会得以解决。

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Research progress in histamine-producing bacteria and their control in food

YANG Jian，WU Zu-fang*
（Faculty of Life Science and Biotechnology，Ningbo University，Ningbo 315211，China）

Histamine is a kind of ammonium compounds，which is formed by histidine decarboxylase from free histidine in foods.It is also an important indicator of quality in some aquatic foods for export.A variety of bacteria of easily histamine-producing in different types of foods were compared，as well as the histamineforming and control methods were also reviewed.It might provide the basis for prevention and control of histamine in foods in order to ensure the food security.

histamine；histamine-forming bacteria；control

TS207.7

A

1002-0306（2012）03-0384-04

组胺是食品在储藏或加工过程中，体内自由组氨酸经过外源污染性或肠道微生物（水产鱼类）产生的脱羧酸酶降解后产生的对产品品质（感官指标）劣化和人体有一定毒害的化学物质[1-2]。它能引起人体一系列的过敏和炎症反应，包括面部、躯干部和四肢出现潮红、皮肤刺痛和瘙痒、恶心、呕吐、胸闷、心跳加快和结膜充血等各种症状，病重时会出现血压下降和早搏等[3-4]。组胺一般存在于含组氨酸丰富的食品中，能够引起组胺中毒的食品主要是海产鱼类（如鲐鱼、鲭鱼、秋刀鱼、沙丁鱼、金枪鱼、竹夹鱼、沙丁鱼、长嘴鱼等），但是容易产生组胺的食品还包括葡萄酒类、豆制品、泡菜、香肠及奶制品等[5-10]。由于组胺的产生从某种程度上与微生物产生的酶活性有直接关系，因此，对不同种类食品中组胺的产生与微生物分布规律的了解，对食品质量安全的深入认识及组胺的控制等具有重要的指导价值。

1 组胺的产生

组胺的产生主要是由微生物引起，其产生的三个条件是：存在组胺的前体物质—自由组氨酸；存在催化酶—组氨酸脱羧酶（主要由微生物产生）；存在发生组氨酸脱羧反应的条件（如适宜的温度、pH等）。

2010-12-20 *通讯联系人

杨健（1987-），男，硕士研究生，研究方向：水产品加工安全与保鲜。

浙江省公益性技术应用研究项目（2010C33180）。