冷藏海鱸魚優(yōu)勢腐敗菌的篩選和鑒定

唐文靜，王楚文，柳云龍，寧喜斌*

（上海海洋大學食品學院，上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海 201306）

冷藏海鱸魚優(yōu)勢腐敗菌的篩選和鑒定

唐文靜，王楚文，柳云龍，寧喜斌*

（上海海洋大學食品學院，上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海 201306）

分離鑒定4 ℃冷藏條件下海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌，通過選擇性培養(yǎng)基篩選獲得單一菌株，對各菌株進行致腐能力的測定，確定冷藏海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌。對冷藏海 鱸魚的優(yōu)勢腐 敗菌進行菌落形態(tài)觀察及部分生理生化實驗、16S rDNA分子鑒定。結(jié)果表明，有4 株冷藏海鱸魚優(yōu)勢腐敗菌，其中1 株為草莓假單胞菌（Pseu domonas fragi），1 株為腐敗希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens），其余2 株為假單胞菌（Pseudomonas sp.）。在4 ℃冷藏條件下，草莓假單胞菌的致腐能力最強，其次是腐敗希瓦氏菌和假單胞菌。

海鱸魚；冷藏；優(yōu)勢腐敗菌；分離；鑒定

魚類在棲息、捕撈、貯運、加工等過程中受到微生物的污染，腐敗微生物在魚體上生長繁殖是引起魚肉腐敗變質(zhì)的主要原因，魚類的貨架期受此影響而大大縮短[1]。為了抑制腐敗微生物的活動，目前應(yīng)用較為廣泛的保鮮方法是冷藏。但是，魚類在冷藏過程中依然深受優(yōu)勢腐敗菌（specifi c spoilage organism，SSO）的影響，魚體上SSO的生長繁殖主導著魚肉腐敗變質(zhì)的程度[2]。因此，對冷藏魚肉中SSO的確定，并進行靶向抑制對研究魚肉保鮮顯得尤為重要[3]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，魚類的棲息環(huán)境和貯運條件影響著魚體上SSO的組成和變化，在有氧冷藏條件下貯藏的鮮魚SSO主要為希瓦氏菌（Shewanella）和（或）假單胞菌（Pseudomonas spp.）[4]。

海鱸魚是我國沿海地區(qū)均產(chǎn)的一種重要的經(jīng)濟魚類[5]，不僅肉質(zhì)細膩鮮美、少有魚骨，且具有較高的營養(yǎng)價值[6]。隨著海鱸魚產(chǎn)量的逐年提升，依靠活魚銷售的方式已經(jīng)遠遠不能適應(yīng)市場的需求，因此海鱸魚在保鮮方面的研究顯得尤為重要，然而目前相關(guān)研究還尚少[7]，對冷藏海鱸魚中SSO的研究也鮮有報道。魚類SSO的篩選及鑒定的傳統(tǒng)方法是使用各種選擇性培養(yǎng)基篩選和生理生化實驗的鑒定，隨著檢測技術(shù)的發(fā)展，研究人員開始使用分子檢測技術(shù)檢測鑒定魚類的SSO。Lan Weiqing等[8]利用聚合酶鏈式反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳（polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis，PCRDGGE）檢測了在4 ℃有氧包裝條件下帶魚的SSO；Macé等[9]利用時間溫度梯度凝膠電泳（temporal temperature gradient gel electrophesis，TTGE）檢測了在不同溫度條件下使用氣調(diào)包裝大馬哈魚的SSO；Wilson等[10]使用了PCR-限制性片段長度多態(tài)性（restriction fragment length polymorphism，RFLP）檢測了鱈魚在不同季節(jié)不同水域里的SSO。

本研究通過使用選擇性培養(yǎng)基和測定菌株的致腐能力確定冷藏海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌，利用菌落形態(tài)觀察及部分生理生化實驗、16S rDNA分子鑒定對冷藏海鱸魚優(yōu)勢腐敗菌進行鑒定。本實驗可為冷藏海鱸魚的腐敗機理、抑制冷藏海鱸魚的腐敗、冷藏海鱸魚的保鮮研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與培養(yǎng)基

海鱸魚（0.6～0.8 kg/尾），購于上海銅川路水產(chǎn)批發(fā)市場。

假單胞菌選擇性CFC瓊脂培養(yǎng)基、鐵瓊脂培養(yǎng)基、結(jié)晶紫膽鹽葡萄糖中性紅瓊脂（VRBGA）培養(yǎng)基、MRS瓊脂培養(yǎng)基 山東青島海博生物技術(shù)有限公司。

1.2 試劑與儀器

營養(yǎng)肉湯、MgO、硼酸、鹽酸（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；Ezup柱式基因組DNA抽提試劑盒 生工生物工程（上海）股份有限公司。

Kjeltec2300 凱氏定氮儀 丹麥FOSS公司。

1.3 方法

1.3.1 菌落的分離和純化

將鮮活海鱸魚冰猝致死，放置于4 ℃條件下冷藏至腐敗，于無菌條件下稱取25.0 g腐敗魚肉充分研磨，加入225 mL無菌生理鹽水中搖勻制成樣品菌懸液，進行梯度稀釋，選取適宜的稀釋度吸取0.1 mL于各選擇性培養(yǎng)基平板上均勻涂布，假單胞菌選擇性CFC瓊脂培養(yǎng)基平板、鐵瓊脂培養(yǎng)基平板和VRBGA培養(yǎng)基平板分別置于30、28、37 ℃條件下培養(yǎng)，MRS瓊脂培養(yǎng)基平板置于37 ℃條件下厭氧培養(yǎng)，均培養(yǎng)24～48 h。挑選各典型菌落，反復進行平板劃線，得到純化的單菌落后保存。

1.3.2 優(yōu)勢腐敗菌的篩選

對各菌株進行致腐能力的測定以確定冷藏海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌，致腐能力的測定由感官評定和揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）含量的測定組成。

將保存的各菌株活化后分別制成菌懸液，通過預實驗涂平板確定菌濃度，調(diào)整菌濃度為105～106CFU/mL。將無菌海鱸魚塊浸入各菌株的菌懸液中10 s后取出，置于無菌培養(yǎng)皿中，于4 ℃條件下冷藏，分別在0、2、4、6、8 d后進行感官評定，確定疑似優(yōu)勢腐敗菌。

將疑似優(yōu)勢腐敗菌活化后分別制成菌懸液，通過預實驗涂平板確定菌濃度，調(diào)整菌濃度為105～106CFU/mL。將無菌海鱸魚塊浸入各疑似優(yōu)勢腐敗菌株的菌懸液中10 s，取出置于無菌培養(yǎng)皿中，放于4 ℃條件下冷藏，在0、2、4、6、8 d時測定TVB-N含量，確定優(yōu)勢腐敗菌。

1.3.3 無菌魚塊的制備

海鱸魚去鱗、去內(nèi)臟、清凈后，于無菌條件下，用無菌水沖洗，用75%酒精擦拭魚體，用無菌解剖刀切取背脊部內(nèi)部無污染魚肉，保持魚塊大小厚度基本一致，每塊無菌魚塊為5 g左右[11-12]。

1.3.4 感官評定

選擇5 名經(jīng)培訓的感官評定員，對魚塊的外觀和氣味進行評價，感官評定標準如表1所示[13-14]。

表1 感官評定標準Table1 Sensory analysis standards

1.3.5 TVB-N含量的測定

使用Kjeltec2300凱氏定氮儀進行測定，方法參考FOSS應(yīng)用子報[15]。以40 g/L硼酸為吸收液，0.1 mol/L鹽酸滴定，精確稱取5 g左右碾碎樣品于到750 mL的蒸餾管中，加入1 g MgO和少許去離子水，連接到定氮儀進行測定[16]。

1.3.6 優(yōu)勢腐敗菌的形態(tài)特征和生理生化特征鑒定

對優(yōu)勢腐敗菌的單菌落進行形態(tài)特征觀察和生理生化特征鑒定。生理生化實驗根據(jù)《伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊》[17]和《常見細菌系統(tǒng)鑒定手冊》[18]選擇鑒定項目。具體生理生化實驗方法參照《現(xiàn)代細菌學培養(yǎng)基和生化試驗手冊》[19]。

1.3.7 優(yōu)勢腐敗菌的分子生物學鑒定

將各優(yōu)勢腐敗菌培養(yǎng)至對數(shù)期，使用E z u p柱式基因組D N A抽提試劑盒提取各菌株的總DNA，作為16S rDNA序列擴增反應(yīng)模板。PCR擴增細菌的16S rDNA基因，PCR體系為引物27f（5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’）、1492r（5’-GGTTACCTTGTTACGACTT-3’）和模板各1 μL，2×Master Mix 12.5 μL，ddH2O 9.5 μL。PCR反應(yīng)程序：94 ℃預變性5 min，94 ℃變性1 min，55 ℃退火1 min，72 ℃延伸2 min，完成30 個循環(huán)，最后72 ℃延伸5 min，4 ℃保存。取5 μL 16S rDNA 擴增產(chǎn)物進行1%的瓊脂糖凝膠電泳檢驗。將PCR擴增產(chǎn)物送至生工生物工程（上海）股份有限公司測序。使用美國國家生物技術(shù)信息中心（National Center for Biotechnology Information，NCBI）中的BLAST對各菌株序列分析比對，選取同源性在99%以上的菌株序列，利用MEGA 6.05軟件進行多重序列對比，并構(gòu)建Neighbor-Joining系統(tǒng)發(fā)育樹[20-21]。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)勢腐敗菌的分離

樣品 通過稀釋涂布平板和平板劃線分離方法，在假單胞菌選擇性CFC瓊脂培養(yǎng)基平板上依據(jù)菌落形態(tài)不同分離出5 株菌，編號為P1～P5，鐵瓊脂培養(yǎng)基平板上依據(jù)菌落形態(tài)不同分離出1 株菌，編號為S1，結(jié)晶紫膽鹽葡萄糖中性紅瓊脂培養(yǎng)基平板上依據(jù)菌落形態(tài)不同分離出菌落形態(tài)各異的2 株菌，編號為V1、V2，MRS瓊脂培養(yǎng)基平板上依據(jù)菌落形態(tài)不同分離出菌落形態(tài)各異的2 株菌，編號為L1、L2。

2.2 優(yōu)勢腐敗菌的腐敗特性

將上述10 株菌活化后制成菌懸液分別接種到無菌海鱸魚塊上，研究冷藏時間對接種各菌株的海鱸魚塊感官評定的影響，結(jié)果見圖1。實驗組的感官評定分值均比對照組低，其中接種菌株P(guān)2、P3、P4、S1魚塊的感官評分均極顯著（P＜0.01）低于接種其他6 株菌的魚塊。冷藏第4天時，接種菌株P(guān)2、P3、P4和S1的魚塊的感官 評分均極顯著（P＜0.01）下降；冷藏第8天時，接種菌株P(guān)2、P3、P4和S1的魚塊的感官評分均極顯著（P＜0.01）低于其他接種菌株的魚塊，接種菌株P(guān)4的魚塊的感官評分最低，為0.72 分，其次是接種菌株S1的魚塊，為0.76 分。經(jīng)對比分析，確定菌株P(guān)2、P3、P4、S1為冷藏海鱸魚的疑似優(yōu)勢腐敗菌。

圖1 冷藏時間對接種各菌株的海鱸魚塊感官評定的影響Fig.1 Effect of refrigeration time on sensory analysis of sea bass piece inoculated with various bacteria

將冷藏海鱸魚疑似優(yōu)勢腐敗菌P2、P3、P4、S1制成菌懸液接種于無菌海鱸魚塊上，研究冷藏時間對接種疑似優(yōu)勢腐敗菌的海鱸魚塊TVB-N含量的影響，結(jié)果見圖2。根據(jù)GB/T 18108—2008《鮮海水魚》[22]規(guī)定，鮮海水魚的TVB-N含量≤15 mg N/100 g為一級品，TVB-N含量≤20 mg N/100 g為二級品，TVB-N含量≤30 mg N/ 100 g為三級品。

圖2 冷藏時間對接種疑似優(yōu)勢腐敗菌的海鱸魚塊TVB-N含量的影響Fig.2 Effect of refrigeration time on TVB-N value of sea bass piece inoculated with suspected dominant spoilage bacteria

由圖2可知，冷藏第4天時，接種菌株P(guān)2、P3、P4、S1魚塊的TVB-N含量極顯著（P＜0.01）大于對照魚塊，分別為68.81、21.61、95.35、76.52 mg N/100 g；冷藏第6天時，接種菌株P(guān)3魚塊的TVB-N含量迅速上升，為121.19 mg N/100 g；冷藏第8天時，接種菌株P(guān)2、P3、P4、S1魚塊的TVB-N含量極顯著（P＜0.01）高于對照魚塊，遠遠超過標準規(guī)定，且接種菌株P(guān)4魚塊的TVB-N含量最高，其次是接種菌株S1、P3、P2的魚塊。經(jīng)對比分析，確定菌株P(guān)2、P3、P4、S1為冷藏海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌。

2.3 優(yōu)勢腐敗菌的鑒定

2.3.1 優(yōu)勢腐敗菌的形態(tài)特征及生理生化鑒定觀察冷藏海鱸魚的4 株優(yōu)勢腐敗菌的形態(tài)特征，并進行生理生化實驗，根據(jù)《伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊》[17]和《常見細菌系統(tǒng)鑒定手冊》[18]判定結(jié)果，結(jié)果見表2。

表2 冷藏海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌的形態(tài)特征及生理生化特征Table2 Morphological and physiological characteristics of dominant spoilage bacteria in chilled sea bass

2.3.2 優(yōu)勢腐敗菌的分子鑒定

利用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測4 株冷藏海鱸魚優(yōu)勢腐敗菌的16S rDNA擴增產(chǎn)物，均得到特異性條帶，片段大小為1 500 bp左右，電泳圖譜如圖3所示。

圖3 4 株冷藏海鱸魚優(yōu)勢腐敗菌的16S rDNA電泳圖譜Fig.3 Electropherogram of 16S rDNA genes from four dominant spoilage bacteria in chilled sea bass

將冷藏海鱸魚的4 株優(yōu)勢腐敗菌未純化16S rDNA擴增產(chǎn)物送檢測序后，使用NCBI的BLAST分析，選取同源性在99%以上的菌株序列，利用MEGA 6.05軟件進行多重序列對比、構(gòu)建Neighbor-Joining系統(tǒng)發(fā)育樹，細菌系統(tǒng)發(fā)育樹見圖4。菌株P(guān)2、P3與Pseudomonas sp.親緣關(guān)系最近，菌株P(guān)4與Pseudomonas fragi親緣關(guān)系最近，菌株S1與Shewanella sp.親緣關(guān)系最近。

圖4 基于16S rDNA序列同源性的4 株優(yōu)勢腐敗細菌系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.4 Phylogenetic tree of four dominant spoilage bacteria based on 16S rDNA sequences

結(jié)合4 株優(yōu)勢腐敗菌的菌落形態(tài)及部分生理生化實驗和分子鑒定，可判定菌株P(guān)2、P3、P4為假單胞菌屬（Pseudomonas sp.），其中菌株P(guān)4為草莓假單胞菌（Pseudomonas fragi），菌株S1為腐敗希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）。故4 株優(yōu)勢腐敗菌分別為Pseudomonas P2、Pseudomonas P3、Pseudomonas fragi P4、Shewanella putrefaciens S1。

3 結(jié)論與討論

本研究得出冷藏海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌主要為假單胞菌和腐敗希瓦氏菌，與其他相關(guān)研究結(jié)果相似。藍蔚青等[23]對冷藏鯧魚貯藏期間的細菌種群變化進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)熒光假單胞菌與腐敗希瓦氏菌為鯧魚冷藏期間的優(yōu)勢腐敗菌。崔正翠等[24]研究了冷藏大菱鲆細菌組成變化和優(yōu)勢腐敗菌，結(jié)果表明在0～10 ℃冷藏過程中大菱鲆的優(yōu)勢腐敗菌是腐敗希瓦氏菌，其次是假單胞菌。郭全友等[25]對冷藏羅非魚優(yōu)勢腐敗菌進行了鑒定，確定了假單胞菌為0～10 ℃貯藏羅非魚的優(yōu)勢腐敗菌。本課題組將對冷藏海鱸魚分離出的優(yōu)勢腐敗菌進行深入研究，探索各優(yōu)勢腐敗菌的特征及抑制生長方法，為冷藏海鱸魚的保鮮作參考。

本研究從腐敗冷藏海鱸魚肉中獲得10 株形態(tài)各異的菌株，經(jīng)過菌株致腐能力測定確定菌株P(guān)2、P3、P4、S1為冷藏海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌。在4 ℃冷藏條件下，優(yōu)勢腐敗菌P4的致腐能力最強，其次是優(yōu)勢腐敗菌S1、P3，優(yōu)勢腐敗菌P2的致腐能力最弱。對冷藏海鱸魚的優(yōu)勢腐敗菌P2、P3、P4、S1進行16S rDNA分子鑒定、菌落形態(tài)觀察及部分生理生化實驗鑒別，得到4 株優(yōu)勢腐敗菌，分別為2 株假單胞菌、1 株草莓假單胞菌和1 株腐敗希瓦氏菌。

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Isolation and Identification of Specific Spoilage Organisms in Chilled Sea Bass

TANG Wenjing, WANG Chuwen, LIU Yunlong, NING Xibin*
(Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-Product Processing and Preservation, College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 20 1306, China)

The specifi c spoilage organisms (SSOs) were isolated and identifi ed from chilled sea bass under 4 ℃ refrigerated condition. These SSOs were individually isolated using selective medium and their spoilage ability was analyzed. These isolates were identifi ed based on morphological, physiological and biochemical characteristics and 16S rDNA sequence analyses. The results showed there were 4 SSOs present in chilled sea bass, including one Pseudomonas fragi, one Shewanella putrefaciens, and two Pseudomonas sp.. In refrigerated condition at 4 ℃, the spoilage ability of Pseudomonas fragi was the highest, followed by Shewanella putrefaciens and Pseudomonas sp..

sea bass; chilled; specifi c spoilage organism; isolation; identifi cation

10.7506/spkx1002-6630-201603031

TS254.4

A

1002-6630（2016）03-0170-05

唐文靜, 王楚文, 柳云龍, 等. 冷藏海鱸魚優(yōu)勢腐敗菌的篩選和鑒定[J]. 食品科學, 2016, 37(3): 170-174. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201603031. http://www.spkx.net.cn

TANG Wenjing, WANG Chuwen, LIU Yunlong, et al. Isolation and identification of specific spoilage organisms in chilled sea bass[J]. Food Science, 2016, 37(3): 170-174. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201603031. http://www.spkx.net.cn

2015-03-11

上海市科委工程中心建設(shè)項目（11DZ2280300）

唐文靜（1990—），女，碩士研究生，研究方向為食品微生物。E-mail：wenjing_24@163.com

*通信作者：寧喜斌（1964—），男，教授，博士，研究方向為食品微生物、食品安全。E-mail：xbning@shou.edu.cn