乳酸菌作为海产品生物保鲜剂的研究与应用

韩小飞 郭东 钱佳琪

海产品中含有种类和数量较多的乳酸菌，不同的乳酸菌具有较强的生物拮抗能力，可以发挥保鲜作用，防止海产品出现腐败的情况。从海产品中提取乳酸菌作为生物保鲜剂，与其它保鲜剂相比不会产生药物残留，并且具有较强的抗菌功效，值得大范围推广使用。

一、海产品中的乳酸菌资源

在淡水或者海水产品中，已经发现的乳酸菌种类有肉食杆菌、肠球菌、乳杆菌、乳球菌等，其中微加工海产品中乳酸菌种群较多。海产品的类型丰富，有冷冻烟熏海产品、丰年虾、发酵海产品、盐腌或者干制海产品、海鲜沙拉以及糖醋海产品，不同的海产品中乳酸菌数量也不同。在冷冻烟熏海产品中，乳酸菌包括肉食杆菌、乳杆菌、肠球菌、明串珠菌以及魏斯式菌;在丰年虾中，乳酸菌种类有肉食杆菌、肠球菌、乳球菌、乳杆菌、链球菌;在发酵海产品中，乳酸种类有乳杆菌、明串珠菌、乳球菌、片球菌;在腌制海产品中，乳酸菌种类有乳杆菌、乳球菌、肠球菌、片球菌、魏斯式菌;在海鲜沙拉中，主要乳酸菌包括乳杆菌、明串珠菌、肉食杆菌、肠球菌、乳球菌、片球菌、徘徊球菌以及魏斯式菌;在三文鱼中，乳酸菌种类有乳杆菌、肉食杆菌以及魏斯式菌。每种海产品中，由于加工方式的不同，会产生较多的乳酸菌，体现出多样化的特点，其中主要乳酸菌、乳杆菌、肉食杆菌、肠球菌、明串珠菌。

二、乳酸菌作为海产品

生物保鲜剂的条件和优势

1.安全性和稳定性。乳酸菌在发酵期间，产生的代谢物具有安全性和稳定性的特點，主要是代谢产物中不会产生生物胺，同时不会产生威胁人们身体健康的细菌以及病毒。根据美国FDA认证要求，乳酸菌的安全性符合食品级标准;此外欧盟已经认证乳酸菌的安全性，符合作为保鲜剂的要求。

在海产品保鲜期间，由于海产品的整个生产过程需要在不同的温度或者采用不同的方式进行加工和存储，海产品应具备较强的适应环境的能力，使海产品自身保持在稳定状态。在上述加工以及存储中，加入乳酸菌作为保鲜剂，会为海产品建立防御体系，利用乳酸菌在发酵中产生的蛋白物质——热休克蛋和冷休克蛋白，为海产品提供抵抗环境的能力。乳酸菌在任何环境下均能发挥保鲜作用，表明乳酸菌具备较强的适应环境的能力。在对乳酸菌进行检测中，均发现乳酸菌中的基因中会设有一段CSP以及类似的基因，为适应环境会产生冷冻蛋白，冷冻蛋白会在低温环境中保护海产品。在分析乳酸菌蛋白组织期间，蛋白中设有的GroES基因，会抵抗环境的高温。

2.兼容性。将乳酸菌作为海产品的保鲜剂，乳酸菌会与海产品中的物质进行融合，充分发挥乳酸菌的兼容性，不会使海产品原有的性质发生变化。乳酸菌具有的兼容性，使得海产品的感官品质，如气味、口味以及色泽等，均会保持较长的状态，并且海产品中的蛋白质量不会减少。将鲶鱼作为实验对象，向鲶鱼中加入浓度为0.5%的醋酸钠、浓度为0.25%的山梨酸钾、浓度为2.5%的乳酸菌，随后检测鲶鱼的气味和外观，均未发现鲶鱼产生变化，自身品质保持稳定。在融合的环境中检测出的代谢产物，可以有效抑制使鲶鱼发生变质的菌群，包括黄色葡萄球菌、大肠杆菌以及酵母菌等。

3.高效性。乳酸菌的高效性与乳酸菌产生的代谢物有关，代谢产物由乳酸、乙酸等酸性物质组成，还包括抗菌物质和多种大分子抗菌物质。它们可以降低存储环境的pH，使细胞的通透性不断提升，有效抑制环境中的有害微生物。此外在环境中，产生的双氧水以及二氧化碳会使环境体现出无氧的特点，在环境中的细胞利用细胞膜磷脂双分子，可以提升产品的防腐能力，实现乳酸菌的高效应用效率。在对现有产生致病能力的病菌进行分析时，使用9种乳酸菌，在形成的环境中分析抑菌过程，乳酸菌会产生较多的乳酸和乙酸，降低病毒细菌的繁殖速度。在进行深入研究时发现，存储环境中产生抑制病菌生长的物质与双氧水存在密切的关系。为进一步了解乳酸菌的抑制病菌能力，通过研究肉食杆菌发现，肉食杆菌自身的活性在抑制病菌繁殖的同时，还能使产品的品质保持时间较长。

4.广谱性。乳酸菌的广谱性与乳酸菌的特征和性质存在密切的关系，乳酸菌的安全性是由于乳酸菌不会产生生物胺、毒素以及危害人体的物质;乳酸菌的稳定性会使海产品在存储过程中，提升海产品抵抗环境干扰的能力;乳酸菌的兼容性使海产品的色泽、气味等品质，不会因受到环境的影响而发生变化。由于乳酸菌具有拮抗能力，会有效抑制海产品中病菌的产生，包括革兰氏阳性菌和阴性菌，基于乳酸菌的拮抗能力，存储环境便不会为病菌提供生存的环境。在鲈鱼和海狸等海产品加工期间，已经从产品中分离出的四种乳酸菌——肠球菌、芽孢杆菌、李斯特菌、气单胞菌，均会产生抑制病菌生长的作用。乳酸菌具有的广谱性，集中体现在拮抗方面，会抑制产品中的病菌。

三、海产品乳酸菌作为

生物保鲜剂的应用效果

1.控制病原微生物。影响海产品品质的常见病菌中，单核李斯特菌是重要的物质，在适当的条件下，如低温、有氧或者无氧，以及一定盐度下，均会对海产品的品质产生破坏。海产品中出现单核李斯特菌后，无法在加工环节消除。在研究消除李斯特病菌的过程中，将肉食杆菌和李斯特菌融合，放入到烟熏的鲑鱼中，在无菌以及冷冻条件下进行试验，试验温度在4-8℃范围内，试验时间为28d，在完成实验后，对鲑鱼的品质进行分析，发现鲑鱼的品质未发生变化。这说明，使用的肉食杆菌会有效抑制单核李斯特菌。

在使用肉食杆菌进行研究的同时，在相同条件下，通过缩短时间以及降低温度，均会发现单核李斯特菌的浓度会不断降低，表明通过调整温度以及时间，单核李斯特菌受到肉食杆菌的抑制，已经无法产生致病能力。

在海产品中，还会发现弧菌具有一定的致病能力，如果人误食带有弧菌的海产品，人体会出现中毒的情况。弧菌的种类较多，有溶藻类弧菌、鳗弧菌以及哈氏弧菌等。在进行抑制实验过程中，向培养溶液中加入乳酸菌，海产品中的哈氏弧菌受到明显的抑制。

2.控制腐败微生物。影响海产品的品质的因素中，除了病原微生物外还有腐败微生物。腐败微生物种类较多，其中希瓦氏菌、磷发光杆菌以及热杀索丝菌等较为常见。为控制腐败微生物，以比目鱼作为研究对象，在培养器皿中发现多种可以抑制上述腐败微生物的病菌。

3.控制生物胺。生物胺通常作为评价海产品品质的标准，如果海产品出现较为严重的腐蚀情况，表明海产品中含有较多的生物胺，生物胺浓度已经超过限定的标准，受到生物胺的作用，此时的海产品会产生毒性。在控制海产品中生物胺的过程中，将腌制发酵后的凤尾鱼作为研究对象，利用产生的木糖葡萄球菌进行试验，发现木糖葡萄球菌可以有效控制产生的生物胺，并且生物胺会不断分解，使海产品中的生物胺浓度不断降低。

综上所述，海产品是我国消费量不断提升的产品之一，为了加强海产品安全保护，使海产品的品质符合人们的标准，并且避免人们食用后发生中毒等情况，应积极应用乳酸菌，将乳酸菌作为海产品的生物保鲜剂，一方面可以抑制产生的病毒细菌，另一方面可以增强海产品的品质。借助乳酸菌具有的生物保鲜剂作用，可以将其应用在其它食品的保鲜中。

基金项目：江苏省研究生科研与实践创新计划项目（SJCX20_1325）;南京医科大学康达学院2020年度科研发展基金重点项目（KD2020KYJJZD004）。