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金华火腿作为极具中国特色的干腌火腿,其以独特的品质在国内外久负盛名。风味是评价火腿品质及等级最重要的指标,这依赖于内源酶和微生物的作用。目前对火腿风味的研究仍较为局限,微生物对火腿风味形成的作用及其重要性并未深层次挖掘。此外,研究表明Autoinducer-2(AI-2)信号分子与食品的腐败和发酵过程有关,但目前关于AI-2与食品风味形成的研究相对较少,针对AI-2/LuxS群体感应系统(Quorum sensing system,QS)如何调控细菌的行为进而影响风味的研究更是鲜有报道。因此,本研究开展基于群体感应金华火腿优势菌群风味形成机制的研究,旨在对风味形成机理提供新的理论依据,主要研究内容包含以下三个方面:(1)动态检测不同加工阶段金华火腿典型理化指标(TVC、pH、TVB-N、TBARS),发现随着加工进行其呈不规律上升趋势;系统探究金华火腿加工过程中风味物质的变化情况,发现其最重要的风味物质是醛类,其中己醛和壬醛占优势地位;通过分析不同加工阶段金华火腿样品的复杂度和菌群动态演变,以及样品间的比较分析,确定其优势菌群为葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)。(2)从不同加工阶段的金华火腿对葡萄球菌进行分离鉴定,通过蛋白酶和脂肪酶进行菌株筛选后,将其接种至肉汁中进行模拟发酵对其产风味能力进行测定,确定金华火腿中优势产风味菌是腐生葡萄球菌(Staphylococcus saparophytics,S.saparophytics),其能产生己醛、壬醛、辛醛、反式-2-癸醛、苯乙醛、庚醛、2-辛烯醛、癸醛、苯甲醛等醛类物质;进一步对S.saparophytics基因组进行注释,发现其基因组中具有编码能产生信号分子AI-2的luxS基因及醛类物质合成的相关通路。(3)从AI-2/LuxS群体感应系统出发,探究其对腐生葡萄球菌产风味能力的调控及其调控机制。通过luxS基因和AI-2活性的测定对腐生葡萄球菌AI-2/LuxS群体感应系统进行鉴定;进一步通过外源添加AI-2信号分子,发现其能影响腐生葡萄球菌的脂肪酶和蛋白酶活性以及产风味能力;通过转录组学分析发现AI-2/LuxS群体感应系统通过调控腐生葡萄球菌醛类合成通路、氨基酸代谢和脂肪酸代谢通路中的相关基因,进而影响其产风味能力。综上所述,本课题在解析金华火腿主要风味物质为醛类的风味特性和优势菌群是葡萄球菌的微生物特性的基础上,进一步确定了优势产风味菌腐生葡萄球菌对火腿风味物质中的醛类具有贡献作用。通过外源添加AI-2信号分子发现AI-2/LuxS群体感应系统通过调控腐生葡萄球菌产醛类合成通路以及氨基酸、脂肪酸代谢通路中相关基因影响其产风味能力。以上研究揭示了微生物对火腿风味形成的重要性,为火腿风味形成机理提供了参考,对火腿生产也具有一定的现实意义。