酪胺是以酪氨酸為前體物質(zhì)經(jīng)脫羧后形成的一種血管活性生物胺（圖1），廣泛存在于奶酪、豆制品和發(fā)酵肉制品等食品中。當體內(nèi)酪胺含量過高或分解代謝受阻時，過量的酪胺進入血液，刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮，過度釋放去甲腎上腺素，使大腦和心臟處于高壓狀態(tài)從而引發(fā)一系列的生理反應，包括頭痛、偏頭痛、發(fā)熱、心悸、流涎、流淚等。
雪菊精油具有較強的抗菌、抗氧化作用，是一種天然抗菌劑。但對于雪菊精油是否對微生物產(chǎn)酪胺有抑制作用，以及是否影響TDC途徑中相關(guān)基因表達還有待研究。石河子大學食品學院的李亞倬、黃亞麗、盧士玲*等以高產(chǎn)酪胺的希氏腸球菌（Enterococcus hirae）為研究對象，探討在純菌體系和熏馬腸中雪菊精油對希氏腸球菌抑菌能力、TDC途徑中TDC基因簇相關(guān)基因表達水平和產(chǎn)酪胺量的影響，為雪菊精油在食品領(lǐng)域的應用開辟新的思路，同時為熏馬腸中酪胺含量的控制提供理論依據(jù)。
1、雪菊精油對希氏腸球菌N47的抑菌能力
雪菊精油對希氏腸球菌N47具有抑制作用，MIC和MBC分別為0.39 mg/mL和0.78 mg/mL。張艷梅等探討了昆侖雪菊揮發(fā)油對新生隱球菌抗菌能力，發(fā)現(xiàn)昆侖雪菊揮發(fā)油能夠破壞新生隱球菌細胞膜達到抑菌效果，其對新生隱球菌的MIC為0.781μL/mL。這一結(jié)果與本研究一致，均證明了雪菊精油的抑菌能力，但是本研究中雪菊精油對希氏腸球菌的MIC較低，這可能是由于菌體結(jié)構(gòu)不同，導致希氏腸球菌對雪菊精油更為敏感。
2、雪菊精油對希氏腸球菌N47生長的影響
如圖2所示，添加雪菊精油的細菌OD600 nm始終低于不添加雪菊精油組，說明雪菊精油能夠抑制希氏腸球菌N47的生長，且雪菊精油添加量越大，其抑制作用越強。但是雪菊精油并沒有改變其生長趨勢，只是其生長周期相對延長。1/2 M和M組中，希氏腸球菌N47分別在培養(yǎng)28 h和32 h進入穩(wěn)定期，生長量相對同一時間酪氨酸組（L組）分別下降了67.09%和75.43%。有研究發(fā)現(xiàn)，雪菊中的抑菌成分以黃酮類化合物為主，特別是多羥基結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物。
3、雪菊精油對希氏腸球菌N47生長過程中pH值的影響
如圖3所示，所有組pH值均在前16 h內(nèi)呈上升趨勢。這是由于產(chǎn)胺菌在對數(shù)期快速繁殖，酪氨酸在酪氨酸脫羧酶作用下形成酪胺，而呈堿性酪胺的大量產(chǎn)生使培養(yǎng)液pH值快速上升。這一結(jié)果和薛林林等對糞腸球菌和屎腸球菌的研究結(jié)果不一致，可能是由于希氏腸球菌N47產(chǎn)酪胺能力更強，其產(chǎn)酪胺的速率遠大于產(chǎn)有機酸的速率。
4、雪菊精油對希氏腸球菌N47 TDC基因表達的影響
如圖4所示，相比空白組（K），添加酪氨酸（L）的希氏腸球菌N47中tyr DC、tyr P基因表達量均顯著上調(diào)（P＜0.05），分別是K組的403.10倍和795.11倍。tyr DC和tyr P這兩種基因的上調(diào)，是由于向反應體系中添加酪氨酸，為酪氨酸脫羧酶和酪氨酸/酪胺滲透酶提供了足夠的前體物質(zhì)。在酸性環(huán)境中，希氏腸球菌N47通過氨基酸脫羧反應產(chǎn)生堿性物質(zhì)抵抗胞外的酸性環(huán)境。大量研究證明，氨基酸脫羧酶基因的表達需要酸性環(huán)境和高濃度的氨基酸底物。在酪氨酸存在的情況下，添加MIC雪菊精油（M）的tyr DC和tyr P基因的表達量相比酪氨酸組（L）分別顯著降低了99.45%和95.18%（P＜0.05）。
5、雪菊精油對希氏腸球菌N47產(chǎn)酪胺含量的影響
如圖5所示，在僅添加酪氨酸情況下（L），希氏腸球菌N47產(chǎn)酪胺含量的變化趨勢與其生長趨勢一致。該菌在前12 h酪胺含量急劇增加，隨后酪胺積累速度減慢，在24 h后含量逐漸趨于穩(wěn)定，最終酪胺生成量最高達到189.84μg/mL。顯然，在酪氨酸含量充足的情況下，酪胺積累量和菌數(shù)呈正相關(guān)，添加酪氨酸可顯著提高供試菌產(chǎn)酪胺量。由于培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)有限，空白組（K）的酪胺終產(chǎn)量相對偏低。這說明希氏腸球菌N47產(chǎn)酪胺量依賴于外界環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)總量。蛋白質(zhì)豐富的食品更易出現(xiàn)生物胺超標這一食品安全問題。
6、雪菊精油對熏馬腸發(fā)酵過程中pH值的影響
如圖6所示，所有香腸的pH值均在前7 d呈下降趨勢，這是由于熏馬腸中乳酸菌在發(fā)酵過程中代謝產(chǎn)生有機酸，使得熏馬腸的pH值降低。發(fā)酵7～28 d，pH值緩慢上升，這可能是由于堿性化合物的積累，如胺、肽和氨基酸。在發(fā)酵后期（21～28 d），添加1/2 MIC（C）和MIC雪菊精油（D）的熏馬腸pH值均顯著低于對照組（B）（P＜0.05）。
7、熏馬腸發(fā)酵過程中微生物菌落總數(shù)變化
如表2所示，在整個發(fā)酵過程中，A、B、C和D組總TAB總數(shù)均呈先上升后下降的趨勢，A、C和D組均在發(fā)酵第7天達到最大值，第28天分別降至6.77、7.59、6.17、5.82（lg（CFU/g））?？梢?，雪菊精油對熏馬腸中細菌的生長有顯著抑制作用（P＜0.05）。
在熏馬腸整個發(fā)酵過程中，乳酸菌的變化趨勢與TAB類似。LAB在發(fā)酵初期急劇增加，成為主要微生物，不僅促進了風味物質(zhì)的形成，而且加速了熏香腸體系pH值的下降。LAB在發(fā)酵后期數(shù)量減少，這可能是由于熏馬腸中低水分含量、低pH值以及代謝產(chǎn)物積累等不利條件。在發(fā)酵結(jié)束時，B、C、D組熏馬腸中乳酸菌含量無顯著差異（P＞0.05），這表明雪菊精油對LAB的抑制作用不強。
與對照組（B）相比，C組和D組熏馬腸中的腸細菌數(shù)量均顯著減少（P＜0.05），說明雪菊精油對腸細菌有較強的抑制作用。
8、熏馬腸發(fā)酵過程中的酪胺積累量分析
如圖7所示，未添加雪菊精油的熏馬腸樣品中酪胺含量在前14 d均顯著上升（P＜0.05），這與香腸中產(chǎn)酪胺菌的快速增殖有關(guān)；發(fā)酵第14～28天緩慢上升可能是由于香腸pH值和水分含量降低，不利于微生物的生長。對照組（B）、1/2 MIC（C）和MIC雪菊精油組（D）的初始酪胺含量均值為2.07 mg/kg，在第28天時酪胺含量分別增加到222.57、78.52 mg/kg和45.83 mg/kg。第28天時1/2 MIC組和MIC組熏馬腸中酪胺含量分別較對照組（B）降低了64.72%和79.41%，表明雪菊精油能夠顯著抑制熏馬腸中酪胺的積累，且雪菊精油質(zhì)量濃度越大抑制能力越強（P＜0.05）。
結(jié)論
在純菌培養(yǎng)體系中，雪菊精油能夠顯著抑制希氏腸球菌的生長并降低培養(yǎng)液pH值，且雪菊精油質(zhì)量濃度越高，作用越強。雪菊精油能顯著抑制TDC基因簇中tyr DC、tyr P基因的表達（P＜0.05），從而抑制TDC途徑，降低酪胺積累量。雪菊精油通過抑制希氏腸球菌的生長和tyr DC、tyr P的表達，雙重阻礙酪胺的積累。當添加MIC雪菊精油時，希氏腸球菌N47的酪胺生成量較酪氨酸組（L）減少了90.60%。在熏馬腸體系中，添加雪菊精油抑制了不良腸細菌的滋生，降低了產(chǎn)品pH值，降低了酪胺積累量。1/2 MIC和MIC雪菊精油組熏馬腸相比于對照組（B）酪胺積累量分別減少了64.72%和79.41%?？傊?，雪菊精油能有效抑制酪胺的形成，提高新疆熏馬腸的產(chǎn)品安全性。
本文《雪菊精油對希氏腸球菌產(chǎn)酪胺及相關(guān)基因表達的影響》來源于《食品科學》2022年43卷6期104-111頁，作者：李亞倬，黃亞麗，于紅紅，王靜云，盧士玲。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210403-043。點擊下方閱讀原文即可查看文章相關(guān)信息。
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