【摘 要】
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鲭鱼富含蛋白质和氨基酸,在微生物生长代谢下极易发生腐败变质,其中生物胺的形成与积累更是严重威胁食品安全和人体健康。群体感应信号分子能够调控微生物各项生理机能包括产胺能力和致腐能力。而目前,对于鲭鱼腐败关联的生物胺研究还停留在影响其相关酶活性的生态水平因素上,缺少对其更深层次的调控机制探究。因此,本研究初步挖掘了DKPs信号分子与鲭鱼生物胺和腐败的相关性,并以关键产胺菌摩氏摩根菌（Morganell
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“鲭鱼关键产胺菌Klebsiella oxytoca关联的生物胺形成与积累机制研究”（项目编号:32072290）
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鲭鱼富含蛋白质和氨基酸,在微生物生长代谢下极易发生腐败变质,其中生物胺的形成与积累更是严重威胁食品安全和人体健康。群体感应信号分子能够调控微生物各项生理机能包括产胺能力和致腐能力。而目前,对于鲭鱼腐败关联的生物胺研究还停留在影响其相关酶活性的生态水平因素上,缺少对其更深层次的调控机制探究。因此,本研究初步挖掘了DKPs信号分子与鲭鱼生物胺和腐败的相关性,并以关键产胺菌摩氏摩根菌（Morganella morganii）和产酸克雷伯菌（Klebsiella oxytoca）为切入点,探究DKPs信号分子对生物胺和腐败产生的调控机制,旨在为鲭鱼贮藏和保鲜提供理论基础和新思路。本研究主要结果如下:（1）通过测定不同温度下鲭鱼的典型腐败指标（TVB-N值、菌落总数、pH、TBA和持水性）,发现其分别在4℃贮藏8 d和25℃贮藏36 h到达货架期终点。在鲭鱼贮藏过程中,生物胺含量不断增加,且25℃生物胺增长速率远高于4℃。在4℃贮藏8 d和25℃贮藏12 h,其组胺含量已高于美国水产品组胺限量（50mg/kg）,这也与鲭鱼中检出的高含量的前体氨基酸尤其组氨酸相符。通过液质联用的方法,从鲭鱼中检测出cyclo-（L-Leu-L-Leu）,cyclo-（L-Pro-L-Leu）和cyclo-（L-Pro-L-Phe）三种DKPs信号分子。相关性分析表明鲭鱼生物胺含量与腐败指标均具有显著的相关性,同时DKPs信号分子的含量与生物胺含量以及腐败指标也显著相关。此外,通过平板法联合高效液相色谱法筛选出两株鲭鱼关键产胺菌M.morganii和K.oxytoca。（2）以关键产胺菌M.morganii和K.oxytoca为研究对象,发现共培养体系的菌株产胺能力和腐败能力显著提高,相关基因表达也显著上调。同时检出两株菌均产生cyclo-（L-Leu-L-Leu）,cyclo-（L-Pro-L-Leu）和cyclo-（L-Pro-L-Phe）信号分子。与单独培养体系相比,共培养体系的信号分子产量显著增加。此外,通过分别添加上清液和外源DKPs信号分子,菌株生物胺产量和腐败指标都显著提升,并且相关基因表达不同程度地上调,其中cyclo-（L-Leu-L-Leu）信号分子的促进作用最为显著。这进一步证实了DKPs信号分子能够通过调控相关基因转录从而促进产胺菌M.morganii和K.oxytoca的产胺能力和腐败能力。（3）通过基因组分析和同源比对发现K.oxytoca存在潜在的编码非核糖体肽合成酶基因NRPS,并且构建了ΔNRPS敲除株,比较分析了敲除株和野生株的相关表型差异。结果显示,基因NRPS的缺失对敲除株的生长没有影响,而敲除株的DKPs信号分子含量显著降低,同时其腐胺和尸胺产量以及生物膜产量也显著下降。此外接种敲除株的无菌鲭鱼片的TVB-N值和pH值在贮藏期间都显著低于野生株,其相关基因的表达在基因NRPS的缺失后也呈现不同程度地下调。这也进一步证实了DKPs信号分子能够调控产胺菌的产胺能力和致腐能力,进而影响鲭鱼的生物胺产生和腐败进程。最后将ΔNRPS敲除菌与M.morganii进行共培养后发现,与K.oxytoca和M.morganii共培养体系相比,其DKPs信号分子产量以及生物胺和腐败相关表型没有显著变化,推测K.oxytoca可能存在群体感应窃听现象,能够利用M.morganii产生的信号分子调控自身的生理功能。本研究结果为以群体感应为基础的水产品生物胺和腐败靶向抑制提供了借鉴意义。
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