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鱼露作为我国典型的传统调味品,有着悠久的生产历史,是我国珍贵的物质文化遗产。目前,由于传统鱼露生产工艺的发酵周期较长,速酿鱼露风味变异问题难以攻克,发酵过程中生物胺积累情况难以控制等问题,鱼露的生产受到了极大的制约。AI-2/luxS群体感应系统作为细菌主要的种间群体感应系统,能够对细菌的增强细菌的益生性,促进细菌的发酵作用。本论文根据鱼露中所存在的主要生物胺及主要呈香的挥发性风味物质为基础,对鱼露发酵液中具有产挥发性风味物质,降解生物胺能力的菌株进行筛选,并通过外源添加信号分子的方式探究AI-2/luxS群体感应系统对菌株产挥发性风味物质能力、降胺能力、耐盐性三个和发酵能力相关的指标的影响,旨在为有效地缩短鱼露发酵周期,降低鱼露发酵过程中生物胺的积累提供一定的理论基础和保障。主要研究内容如下:(1)本课题通过对鱼露发酵液中产蛋白酶菌株和产脂肪酶菌株的筛选得到7株高产蛋白酶菌株、4株高产脂肪酶菌株和一株同时具有蛋白酶和脂肪酶活性的菌株。并通过对兴业商品鱼露生物胺和挥发性风味物质含量检测,进而确定兴业鱼露中主要的生物胺有尸胺(67.31 mg/L)、组胺(102 mg/L)、腐胺(59.94 mg/L)和酪胺(101.15 mg/L),和主要的挥发性风味物质醇类(1-辛醇、苯乙醇、糠醇、乙醇、异戊醇)、醛类(壬醛、苯甲醛、苯乙醛、3-甲硫基丙醛、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛)、酸类(2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、乙酸、辛酸)、以及吡嗪类物质和呋喃类物质等。并进一步根据兴业商品鱼露中主要的生物胺和挥发性风味物质对筛选得到的菌株进行降胺能力测定,和产挥发性风味物质能力测定,最终得到5株具有生物胺降解能力和挥发性风味物质产生能力菌株,经16S rRNA和生理生化鉴定后初步确定为Tetragenococcus halophilus MJ4、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus vietnamensis、Oceanobacillus iheyensis、Virgibacillus halodenitrificans。其中Tetragenococcus halophilus MJ4对尸胺、组胺、腐胺和酪胺分别有24.39%、15.8%、24.65%、25.30%的降解能力,且在模拟鱼汁中能够产生壬醛、甲基丁酸、苯甲醛、糠醛、苯乙醇等风味物质和兴业鱼露中主要的挥发性风味物质相重,因此确定Tetragenococcus halophilus MJ4为特征降胺产香菌株。(2)基于前一章的实验结果,本实验开展了AI-2外源添加对Tetragenococcus halophilus MJ4发酵相关能力的调节的探究。首先根据V.harveyi BB170对AI-2信号分子的发光反应从而确定了Tetragenococcus halophilus MJ4具有luxS/AI-2群体感应系统且AI-2活性在对数生长末期最强。适量的AI-2的添加能够显著性地增强Tetragenococcus halophilus MJ4的各项能力,在550nmol/L的AI-2浓度下Tetragenococcus halophilus MJ4的色氨酸氨肽酶、甲硫氨酸氨肽酶和谷氨酸氨肽酶和淀粉酶活性分别提高了16.5%,22.3%,19.3%,37.38%。在850 nmol/L的AI-2浓度下脂肪酶活性提高了51.3%。并且在850 nmol/L AI-2浓度下Tetragenococcus halophilus MJ4在15%,20%,25%NaCl浓度下产菌量明显大于未添加AI-2的培养环境。850 nmol/L的AI-2浓度能够极大地增强Tetragenococcus halophilus MJ4的降胺能力。通过qPCR对Tetragenococcus halophilus MJ4脂肪酶、氨肽酶、α淀粉酶、耐盐性、降胺相关基因表达的测定,初步预测了AI-2对Tetragenococcus halophilus MJ4的调节机制,并在最后将AI-2添加至模拟鱼汁中接种Tetragenococcus halophilus MJ4进行发酵,通过SPEME-GC-MS测定发现AI-2的添加能够显著增加壬醛、苯乙醇、甲基丁酸、糠醛等挥发性风味物质产量。(3)基于Tetragenococcus halophilus MJ4的降胺能力,从鱼露发酵液中筛选得到5株产胺菌,经16s rRNA和生理生化鉴定为Paraliobacillus ryukyuensis、Staphylococcus cohnii,Bacillus flexus,Paenibacillus alvei,Ornithinibacillus halophilus。其中Paraliobacillus ryukyuensis具有较强的酪胺产生能力,在5%盐度下能够产生481 mg/L酪胺,15%盐度下能够产生142 mg/L酪胺。Staphylococcus cohnii具有较强的尸胺和组胺产生能力,在5%盐度下能够产生156 mg/L尸胺和72 mg/L组胺,在15%盐度下分别能够产生61.54mg/L尸胺和68.43 mg/L组胺。将具有较强产胺能力的Paraliobacillus ryukyuensis、Staphylococcus cohnii分别和Tetragenococcus halophilus MJ4进行共培养,并根据之前的实验结果选择850 nmol/L为AI-2的添加量从而探究AI-2的添加对共培养体系下产胺菌及生物胺的消长变化。实验结果表明,在培养前期Tetragenococcus halophilus MJ4对两株产胺菌的生长及产胺均没有什么影响,到了36 h后Tetragenococcus halophilus MJ4对两株菌的生长表现出了抑制作用,且共培养体系中生物胺的含量也随着培养时间的增长逐渐下降。AI-2的添加不仅加强了Tetragenococcus halophilus MJ4对产胺菌生长的抑制,且共培养体系下生物胺的积累情况也随着AI-2的外源添加得到了改善。综上所述,本课题结合了兴业鱼露中主要的生物胺以及主要的挥发性挥发性化合物,根据筛得菌株对生物胺的降解能力以及在模拟鱼露中产生的挥发性化合物含量,从而确定了Tetragenococcus halophilus MJ4为特征降胺产风味菌,并以Tetragenococcus halophilus MJ4为切入点探究了AI-2对Tetragenococcus halophilus MJ4产挥发性化合物及生物胺降解能力的影响,并通过与产胺菌共培养体系中产胺菌和生物胺的消长变化,揭示了AI-2对鱼露发酵过程中微生物组成的改善作用。以上研究结果为缩短鱼露发酵周期,降低鱼露生物胺积累,提供了一定的借鉴意义。