一种复合保鲜菌剂及其在冷藏水产防腐中的应用

本发明涉及微生物应用，具体涉及一种产细菌素的植物乳植杆菌和一种高产乳酸的植物乳植杆菌制成的复合保鲜菌剂及其在冷藏水产品中的应用。

背景技术：

1、根据世界粮农组织统计表明，2020年全球水生动物产量为1.78亿吨，其中超过89％供人食用。此外，鲜活、生鲜或冰鲜水产食品在供人类直接食用的渔业和水产养殖产品中占比最高，也是其中最受欢迎、价格最高的。然而，由于极易发生腐败，其利用率受到流通时间和空间的多因素限制，因此，如何延长水产品保质期这一问题亟待解决。

2、生物保存是利用天然微生物群或其代谢产物的一种防腐保鲜技术。乳酸菌(lab)因确保食品安全和稳定性的能力而被广泛用于生物保存。它们可以作为生物保护性培养物添加，并可以在食品表面快速生长定植，与野生微生物群竞争，延缓腐败及致病菌生长，提高食品安全性和保质期。并且它们能够积累大量的生物活性代谢产物，如有机酸、细菌素等可作为天然防腐剂。

3、目前由于抗生素等化学防腐剂的过度使用，乳酸菌产生的细菌素被视为替代品并且可以安全有效地抑制腐败及致病菌生长、防止加工食品变质、延长货架期等。乳酸菌(lab)所产生的细菌素多为小的、热稳定的阳离子肽，具有无毒、非免疫、耐热和广泛的抑菌活性等特性。然而，大多数细菌素具有一定的ph依赖性，且随着ph值的降低，抑菌效果加强。因此，与单一使用相比，细菌素和有机酸联合使用更有效。

4、乳酸菌菌液由于其保存不便、运输困难等原因而在实际生产中难以直接应用，因此可以将其制成菌剂来提高其储存和运输稳定性。选用冷冻干燥技术来制备乳酸菌菌剂，然而在这个过程中菌体可能发生机械损伤、膜通透性变化等不良影响。加入冻干保护剂可以有效保持冷冻干燥细胞的质量和活力、防止蛋白质变性、维持ph动态平衡。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供了一种产细菌素的乳酸菌和一种高产乳酸的乳酸菌制备成复合菌剂并应用于多种冷藏水产品保鲜。

2、为了实现本发明的目的，本发明的产细菌素的乳酸菌和高产乳酸的乳酸菌是从海水鱼肠道中筛选得到。经菌株鉴定，两菌株均为植物乳植杆菌，分别命名为bac-329和hlc-62。

3、发明人研究发现，本发明所述的植物乳植杆菌(lactiplantibacillusplantarum)bac-329可产生细菌素，植物乳植杆菌(lactiplantibacillus plantarum)hlc-62产乳酸能力强，在24h内产生0.55±0.007mg/ml乳酸。

4、本发明提供的植物乳植杆菌(lactiplantibacillus plantarum)bac-329和植物乳植杆菌(lactiplantibacillus plantarum)hlc-62，所述植物乳植杆菌bac-329在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为cgmcc no.28326，保藏日期为2023年9月1日；所述植物乳植杆菌hlc-62在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为cgmcc no.28327，保藏日期为2023年9月1日。

5、所述植物乳植杆菌植物乳植杆菌(lactiplantibacillus plantarum)bac-329所产生的细菌素可通过以下方法制备得到：接种2％乳酸菌培养24h得到的发酵液加热至70℃保持30min。将发酵液的ph调至6.0并搅拌30min，然后在4℃条件下10000g离心20min后弃上清。用5mm pbs缓冲液(ph7.2-7.4)中洗涤两次。将细胞重悬于0.1m nacl溶液中，将ph调至2.0并在4℃下搅拌1h，12000g离心20min后弃沉淀过0.22μm滤膜，经1000da透析袋处理。将上述处理得到的细菌素粗提物进一步采用sephadex g-25凝胶过滤层析纯化，流动相为超纯水，流速0.5ml/min，分段收集。最后通过反相高效液相层析进行进一步验证，从而得到纯品乳酸菌素。

6、本发明提供一种共培养体系，含有本发明所述的两株植物乳植杆菌，并通过琼脂扩散法测定其对革兰氏阴性菌希瓦氏菌(shewanella baltica)和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)抑菌效果显著高于这两株植物乳植杆菌分别单独培养。

7、本发明提供含有上述乳酸菌的复合菌剂。该菌剂是上述共培养通过真空冷冻干燥技术制得的，且通过添加不同的冻干保护剂以提高乳酸菌存活率。

8、本发明通过在储存期间对空白对照组和复合菌剂处理的冷藏水产品进行感官评价、菌落总数和挥发性盐基氮含量的测定，可发现复合保鲜菌剂分别延长凡纳滨对虾、栉孔扇贝、三文鱼片的保质期2、4、2天，显著抑制水产品腐败微生物的生长，表明其可作为一种广谱的保鲜菌剂应用于多种冷藏水产品的防腐。

技术特征：

1.一种复合保鲜菌剂，其特征在于，包括植物乳植杆菌（lactiplantibacillus plantarum）bac-329和植物乳植杆菌（lactiplantibacillus plantarum）hlc-62，所述植物乳植杆菌bac-329在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为cgmccno.28326，保藏日期为2023年9月1日；

2. 根据权利要求1所述的复合保鲜菌剂，其特征在于，植物乳植杆菌（lactiplantibacillus plantarum）bac-329可产生具有广泛抑菌活性的细菌素。

3. 根据权利要求1所述的复合保鲜菌剂，其特征在于，植物乳植杆菌（lactiplantibacillus plantarum）hlc-62，可产生乳酸。

4.权利要求1所述的复合保鲜菌剂在抑制革兰氏阴性菌希瓦氏菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌上的应用。

5.权利要求1所述的复合保鲜菌剂在制备食品抑菌剂上的应用。

6.权利要求1所述的复合保鲜菌剂在冷藏水产品中的应用。

7.一种微生物共培养体系，其特征在于，含有权利要求1所述的植物乳植杆菌（lactiplantibacillus plantarum）bac-329和植物乳植杆菌（lactiplantibacillus plantarum）hlc-62。

技术总结
本发明公开了一种复合保鲜菌剂及其在冷藏水产防腐中的应用。本发明提供的复合保鲜菌剂由产细菌素的植物乳植杆菌9‑5和高产乳酸的植物乳植杆菌4‑4组成。实验证明，由这两株菌建立的共培养体系对革兰氏阴性菌希瓦氏菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均具有良好的抑制效果，且其抑菌活性显著高于这两株菌分别单独培养。本发明在此共培养体系的基础上通过真空冷冻干燥技术得到的复合保鲜菌剂，可用于多种冷藏水产品的防腐，并显著延长其货架期、有效抑制食品表面腐败微生物的生长、延缓脂质氧化。

技术研发人员：钱怡霖,赵晨晨,蔡歆雅,沈靖淇,刘尊英
受保护的技术使用者：中国海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21