基于特异黏附行为的鱼体特定腐败菌形成机理和拮抗菌的互作关系

Bacteria in fish exhibit bacterial diversity when fish are captured. Only part of a specific bacteria,which were called specific spoilage organism(SSO) can multiply during storage and become the dominant bacteria with strong ability to produce spoilage metabolites. Adhesion on fish is the first step for bacterial colonization. In our study, specific adhesion of spoilage bacteria on fish (iced-fresh sea fish) and quorum sensing signal stimulated by mucoprotein used as special carbon source will be researched to reveal the formation mechanism of specific spoilage bacteria. Further, antagonistic bacteria against spoilage bacteria to adhere on fish will be used to delay the process of corruption. The results will provide a new perspective to reveal the causes of fish corruption, and provide a theoretical basis for the development of new micro ecological agent. 5 papers (SCI/EI) and 1 patent will be published about this research.

鱼类在捕捞初期自身携带的细菌种类多样，只有特定的一部分细菌能在贮藏过程中大量繁殖而成为优势菌，且产生致腐性代谢产物能力强的细菌称为特定腐败菌。细菌黏附是细菌在鱼体滋生的第一步，本课题由此出发，研究腐败菌在鱼体上（以冰鲜海水鱼为主要研究对象）的特异黏附和以黏蛋白为特殊碳源产生群体感应信号的能力，从而揭示特定腐败菌的形成机理；进一步研究鱼源性腐败菌的拮抗菌，探讨菌群的黏附拮抗在鱼体腐败进程中发挥的抑制作用。研究结果为揭示鱼体腐败成因提供新的视角，为新型微生态保鲜剂的开发提供理论依据。拟发表SCI/EI论文5篇，申请发明专利1项。

海水鱼因其丰富的营养价值和鲜美细腻的口感，深受人们喜爱。目前海水鱼以冰鲜方式出售为主，极易腐败，因此明确其质量衰败过程刻不容缓。本研究从细菌粘附角度揭示希瓦氏菌和假单胞菌在贮藏期间逐渐形成致腐优势的原因，探究益生菌对腐败菌的粘附拮抗作用，并通过体内试验研究腐败菌在鱼肠道中的粘附、滋生和益生菌对腐败菌及肠道菌群的影响。本研究的主要内容和结果如下：.1.综合表面疏水性、自凝聚能力、粘附能力和生物膜形成能力四项粘附特性指标，希瓦氏菌显著强于假单胞菌，使其在鱼体腐败过程中占据优势。时间、温度、pH、盐浓度等显著影响细菌粘附和生物膜特性。以菌落总数、挥发性盐基氮、三甲胺、K值、嗜铁素和蛋白酶活性为腐败指标，结果表明希瓦氏菌致腐性强于假单胞菌。相关性分析表明鱼源腐败菌的致腐能力与粘附性能具有正相关，尤其是腐败菌对肠粘液的粘附能力与致腐能力呈极显著的正相关性，推测鱼源腐败菌对鱼体粘液的强粘附力是其成为优势和强致腐能力的潜在原因。.2.以相同方法评价益生菌的粘附性能，枯草芽孢杆菌BS08和巨大芽孢杆菌BM01能力相近，具有属间相似性。三株益生菌对不同鱼源腐败菌粘附不同粘液的拮抗作用方式不同，其中BS08以竞争粘附为主抑制希瓦氏菌对肠粘液的粘附，对假单胞菌以置换作用为主；而在鳃和体表粘液中，BS08以排斥粘附作用为主。综合考虑，选用枯草芽孢杆菌BS08进行第三部分试验。.3.选用枯草芽孢杆菌BS08、希瓦氏菌和假单胞菌各2株，进行海水鱼体内试验以研究其在鱼体的定植及冰鲜期间的肠道菌群变化。腐败菌在鱼肠的粘附能力相对BS08较强，希瓦氏菌在贮藏前期迅速繁殖，假单胞菌在贮藏后期显著增加；枯草芽孢杆菌BS08不具粘附优势，但其可显著抑制希瓦氏菌和假单胞菌对肠道的粘附及滋生，调节贮藏期间肠道菌群丰度、多样性和优势菌门总比例，控制肠道菌群结构差异性。贮藏期间，TVB-N维持稳定，鱼体腐败程度差异较小，但希瓦氏菌致腐性仍略强于假单胞菌；枯草芽孢杆菌BS08可通过抑制腐败菌的滋生，降低TVB-N含量，延缓鱼肉在冰鲜贮藏过程的腐败程度。.综上，本研究通过体外和体内试验共同表明鱼源腐败菌对鱼体的强粘附性是其形成致腐优势的重要原因，枯草芽孢杆菌BS08能以粘附拮抗作用抑制腐败菌的定植，调控贮藏期间肠道菌群丰度、多样性及群落差异，由此延缓鱼体腐败进程，本研究为后续益生菌保鲜剂的开发奠定基础。