不同培养温度下腐败希瓦氏菌模式菌株DSM6067差异蛋白质组分析

腐败希瓦氏菌能够适应低温环境继续生长繁殖,是导致冷链流通过程中水产品腐败变质的优势腐败菌之一。运用Label-free非标记蛋白质组学技术对30、10?℃和4?℃培养温度下腐败希瓦氏菌模式菌株DSM6067所表达的蛋白质组差异进行分析,以期为探明腐败希瓦氏菌在低温胁迫下的分子调控机制提供理论依据。结果表明,腐败希瓦氏菌生长的环境温度越低,其所表达的蛋白质种类数越多。检测分析共得到2?165?条腐败希瓦氏菌蛋白质,其中30、10?℃和4?℃鉴定到的蛋白质条数分别为1?739、1?761和1?832。功能分析表明,这些差异蛋白涉及多种GO分类及KEGG通路,其中与能量代谢、催化活性、分子绑定功能相关的GO分类占较大比例。在这些差异蛋白中,与腐败希瓦氏菌模式菌株细胞膜脂肪酸合成相关的蛋白表达量相对较低,但4、10?℃与30?℃培养温度下相比差异较显著,且温度越低与细胞膜脂肪酸代谢相关的蛋白酶表达量越高。本研究为进一步探析腐败希瓦氏菌野生菌株适冷机制提供理论参考依据。     

腐败希瓦氏菌对凡纳滨对虾氨基酸及生物胺含量的影响

以凡纳滨对虾为研究对象,通过分析接种腐败希瓦氏菌的对虾在30℃和4℃贮藏条件下微生物生长情况、感官品质、氨基酸及生物胺含量的变化,比较不同温度下腐败希瓦氏菌生长代谢活性及凡纳滨对虾品质的变化。结果表明,与30℃条件相比,4℃条件下凡纳滨对虾的感官品质下降趋势较缓,且腐胺和尸胺含量都较低,腐败希瓦氏菌在低温下表现出较强的适应能力。在感官不可接受点时,4℃条件下接菌组样品中总氨基酸含量却较30℃条件下的低,分别为(168.25±1.86)mg/g和(174.16±0.89)mg/g,其中以总赖氨酸、总精氨酸和总酪氨酸下降幅度最为显著,同时游离氨基酸含量也明显较低。凡纳滨对虾贮藏期间,腐败希瓦氏菌在对数生长期时,对虾的总赖氨酸含量下降最快。低温虽然能够抑制腐败希瓦氏菌菌落数的增长和生物胺的累积,但是腐败希瓦氏菌在低温环境下生长代谢需要更多的氨基酸,以促进凡纳滨对虾蛋白质和氨基酸的降解,降低对虾的风味和营养品质。     

鱼源腐败希瓦氏菌生长/非生长界面模型的建立和验证

选取鱼源腐败希瓦氏菌为研究对象,研究室温(25℃)条件下pH、aw及盐分(NaCl)对腐败希瓦氏菌生长概率的交互影响。采用二阶线性Logistic回归方程和PNN人工神经网络算法构建环境因子交互作用下腐败希瓦氏菌生长/非生长界面模型,对两种模型的拟合优度和预测力进行比较和验证。结果表明,二阶线性Logistic腐败希瓦氏菌生长/非生长模型的测试集和验证集一致率分别为93.80%和100.00%,能预测腐败希瓦氏菌生长/非生长概率;PNN人工神经网络模型的测试集和验证集一致率分别为100.00%和86.67%,最优时间为0.1s,能对腐败希瓦氏菌生长/非生长数据进行快速分类。随着盐分增长,腐败希瓦氏菌生长/非生长界限小幅度向高aw、高pH方向移动,高盐分对腐败希瓦氏菌有生长抑制作用。aw≤0.91时,菌株均不生长,aw=0.92,0.94和0.96时,腐败希瓦氏菌生长概率随pH增大而增大,上升陡峭。pH=4.5时,腐败希瓦氏菌基本不生长,随pH升高,高aw情况下的生长概率增至100%。通过构建鱼源腐败希瓦氏菌环境因子下生长/非生长界面模型,PNN人工神经网络模型可对其生长/非生长数据进行快速分类,二阶线性Logistic能为定量评估pH,aw和盐分范围水产品品质保障提供理论支持。     

超高压处理条件对腐败希瓦氏菌的影响

为研究不同压力条件的超高压处理对水产品特定腐败菌——腐败希瓦氏菌的影响以及对细胞损伤、致死的机制,分别对腐败希瓦氏菌菌体进行压力条件为200,300与400 MPa,保压时间9 min的超高压处理,并以常压(0.1 MPa)处理为对照组。分别测定细菌存活数、细菌生长曲线、电导率、碘化丙啶摄入量、核酸和蛋白质吸收量与酶活力等指标,并通过扫描电镜观察,综合评价不同压力条件对腐败希瓦氏菌菌体的影响。结果表明:与未经处理的菌体相比,腐败希瓦氏菌在不同压力的超高压处理后,其正常生长受到明显抑制,菌体对数生长期相应延迟。300 MPa与400 MPa高压处理能完全杀灭细菌。电导率值与碘化丙啶摄入量与压力呈正相关,而细胞膜中Na+/K+-ATPase活性明显下降。细菌超微结构观察表明,随着压力的增大,腐败希瓦氏菌菌体扭曲变形,菌体表面粗糙,且有细胞内容物外渗,菌体细胞均出现不同程度的损伤,最终导致细菌死亡。结论:超高压处理能够抑制腐败希瓦氏菌菌体生长,使其细胞膜受损,菌体活性受阻,最终导致其死亡。     

底物和环境因子对鱼源腐败希瓦氏菌和假单胞菌生长动力学的影响

水产品在贮运和加工过程中极易腐败,微生物是引起腐败的主要原因,腐败希瓦氏菌和假单胞菌分别是低温有氧贮藏海水鱼和淡水鱼时的特定腐败菌。为探讨环境因子和底物对特定腐败菌的影响,以源自大黄鱼和罗非鱼中的腐败希瓦氏菌和假单胞菌为对象,探究不同底物、温度、pH和NaCl影响下的菌体生长动态,采用Gompertz方程拟合生长曲线,定量分析对其最大比生长速率(μ_max)和迟滞期(λ)的影响,并使用Belehradek方程描述其μ_max与温度间的关系。结果表明:底物对腐败希瓦氏菌和假单胞菌生长影响较为明显;而温度对其生长影响最为显著,是影响腐败速率的决定性因素;pH对腐败希瓦氏菌生长影响较大,pH为7时其μ_max高于pH为6时,但对假单胞菌无明显影响,pH为4和5时,两者均不生长;NaCl含量对腐败希瓦氏菌生长有显著影响,随着NaCl含量的升高,其μ_max和λ降低。该研究可为探究水产品腐败菌调控因子筛选、靶向抑菌和延长产品货架期等提供支撑。     

pH、水分活度和NaCl对腐败希瓦氏菌生长/非生长界限及生长动力学参数的影响

以有氧贮藏养殖大黄鱼的特定腐败菌腐败希瓦氏菌为研究对象,通过p H、Aw、Na Cl和温度调控其生长/非生长状况,并分析其对生长动力学参数的影响,为有效抑制特定腐败菌增殖,延长产品货架期提供支持。将腐败希瓦氏菌接种于TSB中培养,测定不同调控因子下OD动态数据,确定生长/非生长界限,在生长范围内用修正的Gompertz方程进行拟合,对模型的拟合优度及调控因子对动力学参数的影响进行研究。实验表明,15℃时,p H≤5.0或Aw≤0.930或Na Cl≥7%时,腐败希瓦氏菌不生长;25℃时,p H≤5.0或Aw≤0.920或Na Cl≥12%时,腐败希瓦氏菌不生长;37℃时,腐败希瓦氏菌均不生长。腐败希瓦氏菌生长模型拟合显示,不同p H、Aw和Na Cl对其最大比生长速率和迟滞期有较大影响,模型的R2、偏差度和准确度接均接近1,均方根误差接近0,表明模型能较好地拟合不同条件下的腐败希瓦氏菌的生长。     

不同温度下腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）生长动力学模型的比较与评价

以冷藏大黄鱼特定腐败菌腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）为研究对象,采用修正Gompertz、修正Logistic和Baranyi方程拟合5、8、15 ℃和25 ℃条件下其在胰蛋白胨大豆肉汤中的生长动力学模型,采用Belehradek方程建立二级模型,探讨温度对腐败希瓦氏菌生长动力学的影响,并对模型的拟合优度及适用性进行评价。结果表明：温度对腐败希瓦氏菌生长动力学影响显著,其在5 ℃环境中延滞期较长,生长趋势得到明显抑制,当温度上升到25 ℃时,腐败希瓦氏菌的延滞期显著缩短,比生长速率随着温度的升高而增大,温度与延滞期及比生长速率均存在线性关系。采用均方根误差（root mean square error,RMSE）、残差平方和（residual sumof squares,RSS）、偏差度（bias factor,BF）、准确度（accuracy factor,AF）、R2对修正的Gompertz、修正的Logistic和Baranyi方程的拟合优度进行评价,修正的Logistic方程的RSS和RMSE均最小,BF和AF均最接近1,修正的Logistic模型的拟合优度最佳,适用性最强,水产品中腐败希瓦氏菌的生长情况能通过修正的Logistic模型得到较好地预测。     

不同温度下腐败希瓦氏菌(Shewanela putrefaciens)生长动力学模型的比较与评价

以冷藏大黄鱼特定腐败菌腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)为研究对象,采用修正Gompertz、修正Logistic和Baranyi方程拟合5、8、15℃和25℃条件下其在胰蛋白胨大豆肉汤中的生长动力学模型,采用Belehradek方程建立二级模型,探讨温度对腐败希瓦氏菌生长动力学的影响,并对模型的拟合优度及适用性进行评价。结果表明:温度对腐败希瓦氏菌生长动力学影响显著,其在5℃环境中延滞期较长,生长趋势得到明显抑制,当温度上升到25℃时,腐败希瓦氏菌的延滞期显著缩短,比生长速率随着温度的升高而增大,温度与延滞期及比生长速率均存在线性关系。采用均方根误差(root mean square error,RMSE)、残差平方和(residual sum of squares,RSS)、偏差度(bias factor,BF)、准确度(accuracy factor,AF)、R2对修正的Gompertz、修正的Logistic和Baranyi方程的拟合优度进行评价,修正的Logistic方程的RSS和RMSE均最小,BF和AF均最接近1,修正的Logistic模型的拟合优度最佳,适用性最强,水产品中腐败希瓦氏菌的生长情况能通过修正的Logistic模型得到较好地预测。     

植物乳杆菌DL3对腐败希瓦氏菌的抑制作用

研究传统东北酸菜中分离的植物乳杆菌DL3对腐败希瓦氏菌的拮抗作用。通过分析腐败希瓦氏菌的最小抑菌浓度（MIC）、生长曲线、细胞膜通透性、紫外吸收物质、蛋白质合成等指标,探究植物乳杆菌对革兰氏阴性菌的抑菌机制。结果表明：植物乳杆菌DL3上清液对腐败希瓦氏菌的MIC为8.0 mg/mL。在腐败希瓦氏菌培养6 h后加入植物乳杆菌DL3上清液,受试菌稳定期的细胞量仅为对照组的一半,细胞数量下降1.16 lg（CFU/mL）;培养20 h,添加植物乳杆菌DL3上清液的腐败希瓦氏菌电导率为34.3 ms/cm,对照组为33.1 ms/cm,且试验组OD260nm值比对照组高出11.95%,表明胞内核酸物质泄出。SDS-PAGE结果表明：经植物乳杆菌处理的腐败希瓦氏菌中蛋白质条带数量减少,颜色变浅。扫描电镜显示腐败希瓦氏菌细胞壁被破坏,细胞质泄露。植物乳杆菌DL3通过影响受试菌细胞膜的通透性,破坏细胞的完整性,导致胞内核酸外泄,影响细菌蛋白质的合成,最终腐败希瓦氏菌菌体细胞破裂、死亡。     

水产品腐败希瓦氏菌双组分信号转导系统的全基因组鉴定与分析

腐败希瓦氏菌是水产品中的一种特定腐败菌，具有较强的低温适应性和致腐性。双组分信号转导系统(TCSs)是细菌中重要的调控系统之一，在细菌对复杂环境的感知和响应中起重要的作用。为探究TCSs在腐败希瓦氏菌中的分布及功能，本文采用全基因组鉴定、多序列比对、系统进化树分析、蛋白结构预测以及互作蛋白分析等多种生物信息学方法，系统分析水产品腐败希瓦氏菌中TCSs的分布、分类、结构与功能。结果表明:水产品腐败希瓦氏菌WS13菌株中存在31个组氨酸激酶(HKs)、36个反应调节蛋白(RRs)、3个成对TCSs、3个融合HKs。HKs共有16种结构域组成形式，其中15种均含有HATPase_c激酶催化结构域。RRs具有10种结构域组成，均含有REC结构域。多序列比对和进化分析表明:不同结构域的HKs和RRs具有不同的进化关系，可能存在功能的多样性。3对TCSs和3个融合HKs的生物学功能主要参与响应信号刺激，调控细胞内的各种代谢过程以及物质的运输等。3个融合HKs均与三甲胺生成相关。研究结果为进一步探究TCSs在水产品腐败希瓦氏菌中的功能提供理论参考。     

耐低温菌株的鉴定、低温生长特征及耐低温机理初步研究

该研究以分离自长白山常年积雪覆盖的苔原带土样的耐低温菌株7a-3为研究对象，采用形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行菌种鉴定，并对其生长特性及耐低温机制进行初步研究。结果表明，菌株7a-3被鉴定为莓实假单胞菌（Pseudomonas fragi），其生长温度范围为4～33 ℃，最适生长温度为30 ℃，表面活性剂不能促进该菌株在37 ℃条件下生长，但其自身低温发酵代谢物可促进该菌在37 ℃条件下生长。相对于30 ℃，4 ℃条件下，菌株7a-3细胞膜的脂肪酸种类由长链脂肪酸向短链脂肪酸转化，不饱和脂肪酸的相对含量增加，且单不饱和脂肪酸相对含量的变化较大，细胞膜较为粗糙，初步推测其耐低温能力与细胞膜不饱和脂肪酸含量增加导致细胞膜流动性增强相关。     

鱼源腐败希瓦氏菌碳源利用及动力学分析

为探究温度对鱼源腐败希瓦氏菌碳源利用的影响,利用多孔平板技术获得5、15、25?℃和33?℃条件下其生长动态,采用修正的Gompertz方程,构建动力学模型,获取动力学参数,结合孔平均颜色变化率及利用面积,探究其碳源利用效果。结果表明,25?℃时最大比生长速率（μmax）最大,迟滞期（λ）最小,总体碳源利用能力和活性最强,15?℃时次之,5?℃时活性降至约25?℃的1/6,33?℃时最弱;5～25?℃范围内,温度和、呈现良好的线性关系。5～33?℃时糖类和羧酸类利用率较高,比例分别为30%、29%。糖类（糊精、D-麦芽糖、α-D-葡萄糖、D-阿拉伯醇、水苏糖）、羧酸类（L-苹果酸、L-乳酸、乙酰乙酸）、氨基酸类（L-丝氨酸、氨基乙酰-L-脯氨酸、L-天冬氨酸和L-谷氨酸）和胺/酰胺类、脂肪酸/脂类和其他类中（明胶、丙酮酸甲酯、吐温40、L-组胺）利用较好。通过对腐败希瓦氏菌碳源利用分析,通过对腐败希瓦氏菌碳源利用和动力学分析,可为深入其代谢活性与水产品营养相关性等提供理论依据。     

桉叶精油对水产品中4种微生物的抑菌效果及抑菌机理

本文研究了桉叶精油对水产品中4种微生物的体外抑菌活性及其抑菌机理。通过滤纸片法和倍比稀释法分别测定抑菌圈直径(DIZ)和最低抑菌浓度(MIC),分析植物精油(桉叶精油、薄荷精油、茶树精油、丁香精油)对水产品中4种常见微生物(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、腐败希瓦氏菌和副溶血性弧菌)的抑菌效果;进一步以腐败希瓦氏菌和金黄色葡萄球菌为研究对象,通过扫描电镜、透射电镜、电导率、核酸含量、细胞内ATP含量分析植物精油的抑菌机理。结果表明,桉叶精油对大肠杆菌、腐败希瓦氏菌、副溶血性弧菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为33.33、27.87、38.88、39.61 mm,对大肠杆菌、腐败希瓦氏菌、副溶血性弧菌和金黄色葡萄球菌的MIC值分别为1.00、1.25、0.75、0.63 μL/mL,在4种植物精油中显示出最强的抗菌活性。桉叶精油改变了腐败希瓦氏菌和金黄色葡萄球菌的细胞形态和超微结构,加了细胞膜的通透性,破坏了细胞膜的完整性,造成细胞内容物的泄露及细胞生理功能紊乱,从而导致细菌的死亡。本实验将为桉叶精油作为一种天然抑菌物质应用于水产品行业提供理论依据。     

凡纳滨对虾优势腐败菌鉴定及其致腐能力的初步研究

分析鉴定了凡纳滨对虾0℃与20℃贮藏条件下的菌相组成与优势腐败菌,并对优势腐败菌16SrDNA、生长动力学、致腐能力与菌落数的变化进行了测定。结果表明,0℃与20℃贮藏条件下,对虾优势腐败菌分别是希瓦氏菌(30%)、不动杆菌(16.7%)与希瓦氏菌(46.5%)、发光杆菌(17.7%)。7℃条件下,将一定浓度的希瓦氏菌与不动杆菌菌悬液接种到无菌对虾上,结果显示接种希瓦氏菌的样品其腐败代谢产物产量因子YTVB-N/CFU、YTMA/CFU分别为12.44×10-9、6.193×10-10,而接种不动杆菌的样品其YTVB-N/CFU、YTMA/CFU分别为8.937×10-9、5.548×10-10。结果表明,7℃条件下,希瓦氏菌的致腐能力强于不动杆菌,希瓦氏菌在对虾腐败过程中占主导作用,其分析结果与对虾菌相组成的鉴定结果相一致。     

植物乳杆菌DL3对草鱼片中腐败菌的抑制

应用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)DL3对草鱼片中铜绿假单胞菌和腐败希瓦氏菌进行抑制作用研究,从感官评价、微生物指标和理化指标验证其抑菌保鲜效果。结果表明:4℃冷藏条件下,菌株DL3处理组能有效维持草鱼片的感官品质。与对照组相比,菌株DL3可使草鱼片中铜绿假单胞菌和腐败希瓦氏菌的细菌数量分别降低2.06和0.97 lg CFU/g,能有效抑制草鱼片中腐败菌的生长繁殖。鱼片中pH呈现先降低后逐渐增加的"V"型变化趋势,表明添加菌株DL3对pH上升具有延缓作用。菌株DL3单独处理组的TVB-N值为18 mg/100 g,能够有效控制蛋白质的降解。研究表明菌株DL3可作为淡水鱼及其制品的生物保鲜剂,对控制水产品腐败具有一定的应用价值。     

Effects of fermentation temperature and Saccharomyces species on the cell fatty acid composition and presence of volatile compounds in wine

Low temperature alcoholic fermentations are becoming more frequent due to the wish to produce wines with more pronounced aromatic profiles. However, their biggest drawback is the high risk of stuck and sluggish fermentations. Changes in the plasma membrane composition may be an adaptive response to low temperature fermentations. The production of volatile compounds and the changes in the membrane fatty acids were determined by GC to show the degree of cell adaptation and performance at low temperatures (13 degrees C) taking 25 degrees C as reference. The tests were done in two strains of Saccharomyces cerevisiae and one strain of Saccharomyces bayanus. Low temperatures restricted yeast growth and lengthened the fermentations. The analysis of plasma membrane fatty acids showed that dry yeasts had similar levels of unsaturation, between 70% and 80%, with no medium-chain fatty acids (MCFA). Long-chain saturated fatty acids (SFA) were the most frequent membrane fatty acids throughout the fermentations. Lipid composition changed with the growth temperature. The optimal membrane fluidity at low temperatures was modulated by changes in the unsaturation degree in S. cerevisiae strains. In S. bayanus, however, this change in the unsaturated fatty acid (UFA) percentage was not observed at different growth temperatures but the concentration of MCFA at low fermentation temperatures was higher. Concentrations of volatile compounds were higher in wines produced at lower temperatures and depended on the strain.     

冷藏牙鲆中主要腐败菌卵黄抗体的抑菌性能

根据菌落形态、生理生化特征,利用细菌鉴定系统,对4℃冷藏养殖牙鲆货架期终点时的主要腐败菌进行定性和定量研究。最终确定4℃冷藏货架期终点时养殖牙鲆的优势腐败菌为腐败希瓦氏菌,占细菌总数的比例约为58.4%。水产品中常见的腐败菌假单胞菌属细菌主要包括荧光假单胞菌、腐臭假单胞菌和边缘假单胞菌,它们在假单胞菌属中所占的比列依次是63.2%、29.2%、7.6%。以3 种主要的腐败菌腐败希瓦氏菌、荧光假单胞菌和腐臭假单胞菌作为混合抗原,以两种不同方式免疫产蛋母鸡,制备两种卵黄抗体,并对其液体和固体培养条件下的抑菌效果进行研究。结果表明：液体培养8h,质量浓度为100mg/mL 的两种混合抗体对抗原菌的抑制率能达到61%～78%; 固体培养24h 后, 同样质量浓度的两种混合抗体对抗原菌的抑制率能达到27%～40%。这表明卵黄抗体有望作为一种新型的天然抑菌剂应用于水产食品的抑菌防腐。