Food Control：四川大学吴正云和张文学采用模拟系统研究添加大蒜对泡菜中细菌群落及硝酸盐和亚硝酸盐转化的影响

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四川大学吴正云和张文学采用模拟腌制发酵系统研究添加大蒜对泡菜中细菌群落及硝酸盐和亚硝酸盐转化的影响

解读人 |  科学私享编辑部

导 读

2020年3月3日，四川大学吴正云和张文学等在Food Control （2区，IF：4.248）在线发表了题为“Effects of garlic addition on bacterial communities and the conversions of nitrate and nitrite in a simulated pickle fermentation system”的研究文章。在这项研究中，作者研究了在不同条件下（有/无接种植物乳杆菌或大肠杆菌），模拟腌制发酵系统中大蒜添加对泡菜细菌群落以及硝酸盐和亚硝酸盐水平动态变化的影响。

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研究背景：作为具有特殊风味和许多健康功能的传统发酵食品，泡菜不仅在中国很受欢迎，而且在世界范围内都受到欢迎。在中国，泡菜发酵主要是在厌氧环境（例如密封罐）中由乳酸菌（LAB）进行的。然而，由于发酵的初始操作通常在开放条件下进行，因此在腌制过程中，来自材料和环境的其他细菌和真菌也存在甚至起着重要的作用。

亚硝酸盐是泡菜中一种备受关注的有害化合物，因为它与许多疾病有关。在腌制发酵过程中，亚硝酸盐的含量通常在早期升高，达到峰值，然后逐渐降低。迄今为止，人们在寻找影响亚硝酸盐积累的因素以及降低腌菜中亚硝酸盐含量的方法。腌制发酵早期广泛存在的大肠菌被认为与亚硝酸盐水平的增加有关。另一方面，据报道，LAB，高酸浓度，低pH值和添加香料都与腌制发酵中亚硝酸盐的减少有关。作为传统腌制中广泛使用的香料，大蒜特别有趣，因为它不仅显示出抗菌和减少亚硝酸盐的能力，而且还使腌制具有特殊的风味并提供潜在的健康功能。然而，关于大蒜添加对硝酸盐和亚硝酸盐转化率的影响以及发酵过程中硝酸盐和亚硝酸盐水平的动力学变化的更详细的机制仍不清楚。困难在于腌制发酵的异质性以及硝酸盐和亚硝酸盐代谢的动态变化。

研究思路：在这项研究中，采用模拟的腌制发酵系统来阐明大蒜在不同条件下发酵过程中对细菌群落以及硝酸盐和亚硝酸盐动力学转化的影响。

研究结果：大蒜的添加有效地促进了乳酸杆菌和魏斯氏菌的生长，同时抑制了发酵过程中的许多不良微生物。动力学分析表明，添加大蒜和植物乳杆菌接种均显著降低了硝酸盐的转化并消除了亚硝酸盐峰，但导致残留的硝酸盐水平更高（1000 mg / kg以上）。相关性分析表明，亚硝酸盐转化主要与乳酸菌的生长有关，而硝酸盐转化更多地依赖于其他微生物（如大肠杆菌）。

研究结论：大蒜和植物乳杆菌的添加显著抑制了腌制过程中大肠杆菌和许多其他不良微生物的生长，因此降低了硝酸盐的转化率并避免了亚硝酸盐的积累。然而，这导致腌菜中的残留硝酸盐含量高得多。为了更安全地生产咸菜，将具有较高硝酸盐还原酶的安全微生物引入泡菜发酵中并平衡硝酸盐和亚硝酸盐的转化是一种可能的解决方案。

吴正云

吴正云，上海交通大学生物医学工程（生物技术）专业博士，香港浸会大学博士后。中国白酒金三角专家委员会委员。执业药师。

主要从事食品生物技术、微生物发酵等领域的教学及科研工作。先后主持或参与微藻培养、功能活性成分开发、酿造微生态及生物质燃料酒精转化等国家、部省、校企、国际合作科研项目，在国内外学术期刊发表学术论文30篇，其中SCI收录10余篇，参编教材3部，发明专利3项。

资料来源

http://qfsp.scu.edu.cn/info/1034/3918.htm

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