《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Microbiota and quality profiling of fermented goat meat sausages (sucuk) under nitrite-reduced and mixed-culture strategies
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本研究探讨了在亚硝酸盐减量条件下，利用混合乳酸菌(LAB)培养策略调控发酵山羊肉香肠(sucuk)微生物群落与品质的生物保护活性。通过体外抑菌实验筛选出三株高效LAB菌株，并将其应用于不同亚硝酸盐水平(150、75、0 ppm)的香肠发酵体系。结果表明，75 ppm亚硝酸盐结合混合培养(75-MC)可显著提升LAB菌数、促进酸化(pH 4.7)、抑制病原菌与腐败微生物，并改善水分与色泽稳定性。宏基因组分析揭示了以乳酸菌为主导的微生物群落结构，证实该策略在提升产品微生物安全性与技术品质方面的潜力，为清洁标签肉制品开发提供新思路。
在传统肉制品加工领域，发酵香肠(sucuk)作为一种具有悠久历史的发酵食品，其独特风味和贮藏性能深受消费者喜爱。然而，传统自然发酵方式受原料组成和环境中微生物活动的影响，往往导致终产品质量不稳定。为提高生产过程可控性，使用特定乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)作为发酵剂已成为行业重要技术手段。尤其值得关注的是，亚硝酸盐作为肉制品中常用的防腐护色剂，虽能有效抑制肉毒杆菌等致病菌，但其潜在健康风险促使食品科学家寻求减量或替代方案。
在这一背景下，研究人员将目光投向山羊肉类这一健康红肉选项。山羊肉以其低脂肪含量和优良脂肪酸组成著称，其瘦肉结构和较低持水力可能限制真菌污染。然而，关于亚硝酸盐减量条件下发酵山羊肉香肠微生物群落动态的研究尚显不足，这一领域正成为健康驱动型配方改革策略的新兴关注点。
本研究创新性地将LAB的生物保护活性与亚硝酸盐减量策略相结合，系统探究了混合乳酸菌培养对发酵山羊肉香肠微生物群落结构和品质特性的调控作用。研究成果发表于《World Journal of Microbiology and Biotechnology》，为清洁标签肉制品开发提供了重要理论依据和实践指导。
关键技术方法包括：通过琼脂孔扩散法、点植法和交叉划线法评估LAB菌株的体外生物保护活性；制备含不同亚硝酸盐水平(150、75、0 ppm)的发酵山羊肉香肠，在发酵(第0、7天)和冷藏贮藏(第7、14天)阶段进行分析；采用选择性培养基进行可培养微生物计数；利用pH计、水分活度仪和色差计测定理化指标；通过Illumina MiSeq平台对16S rRNA(V3-V4)和ITS2区域进行宏基因组测序，使用QIIME2进行生物信息学分析。
体外生物保护活性评价结果
研究人员通过三种不同的体外实验方法，系统评估了六株LAB菌株对食源性病原菌的拮抗活性。实验结果显示，植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)对大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和沙门氏菌(Salmonella Typhimurium)表现出最广泛的抑制作用。同时，发酵粘液乳杆菌(Limosilactobacillus fermentum)和食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)对白色念珠菌(Candida albicans)显示出显著抗真菌活性。这些菌株在不同实验方法中均表现出稳定且可重复的抑制效果，为其后续应用提供了充分依据。
发酵山羊肉香肠微生物组成变化
在发酵和贮藏过程中，微生物数量呈现出明显的动态变化规律。总嗜温需氧菌(Total Mesophilic Aerobic Bacteria, TMAB)数量在发酵期间有所增加，特别是在添加混合培养物(Mixed Culture, MC)的处理组中表现更为明显。乳酸菌计数结果显示，添加MC的处理组LAB数量显著高于非MC组，其中150-MC、75-MMC和0-MC组在发酵结束时均超过8.0 log CFU/g，表明混合菌种在发酵过程中具有良好的生长适应性。
值得注意的是，将亚硝酸盐从150 ppm降至75 ppm并未影响MC组中LAB的增殖，这一发现为亚硝酸盐减量提供了重要技术支持。相比之下，非MC处理组LAB水平较低，凸显了发酵剂在有效发酵中的关键作用。在霉菌-酵母计数方面，仅150-MC组在发酵结束时显示出较低菌数，表明高浓度亚硝酸盐与MC可能存在协同抑制真菌生长的效应。
肠杆菌科(Enterobacteriaceae)数量在发酵期间显著下降，这可能与发酵过程中革兰氏阴性菌生长环境恶化有关。在贮藏结束时，150-MC和75-MC组中已检测不到肠杆菌科细菌(<2 log CFU/g)，证明这种复合栅栏技术在冷藏条件下仍保持有效。
发酵山羊肉香肠的理化特性变化
理化指标分析显示，所有处理组的pH值在发酵期间均显著下降，其中MC添加组(150-MC和75-MC)的pH值最低。这种持续的酸性环境通过创造不利于腐败菌和病原菌生长的条件，有效增强了产品安全性。水分活度(Water Activity, asub>w)在发酵期间显著降低，反映了发酵和干燥过程中的水分流失。75-MC组在发酵结束和贮藏后保持相似的asub>w值，表明将亚硝酸盐从150降至75 ppm在使用MC时不会影响干燥效率。
色泽稳定性方面，亚硝酸盐free组在贮藏期间表现出较高的总色差(ΔE*)，突出了亚硝酸盐在通过形成亚硝基肌红素色素稳定腌制肉色泽方面的关键作用。虽然MC对ΔE*没有直接影响，但其通过pH和氧化稳定性产生的间接效应可能有助于某些处理组中较低的颜色变化。
基于16S rRNA(V3-V4)区域的细菌多样性分析
宏基因组测序结果揭示了发酵山羊肉香肠中丰富的细菌多样性。微生物群落主要由厚壁菌门(Bacillota)和假单胞菌门(Pseudomonadota)主导，其中厚壁菌门占成熟阶段序列的68-75%，表明乳酸菌相关类群的选择性富集。尽管接种了包含乳植杆菌属(Lactiplantibacillus)、明串珠菌属(Limosilactobacillus)和魏斯氏菌属(Weissella)的混合培养物，成熟微生物群落却主要以轻乳杆菌属(Levilactobacillus)为主，其中短乳杆菌(Lactobacillus brevis)成为优势物种。
这一组成变化可能反映了与酸化动态、水分活度、盐浓度以及香料来源的土著LAB贡献相关的生态选择压力。非LAB属如葡萄球菌属(Staphylococcus)、热死环丝菌属(Brochothrix)和梭菌属(Clostridium)以较低相对丰度被检测到。莫拉克斯菌科(Moraxellaceae)的代表嗜冷杆菌属(Psychrobacter)以及与环境和机会性相关的不动杆菌属(Acinetobacter)、伊格纳茨氏菌属(Ignatzschineria)和克雷伯菌属(Klebsiella)也被观察到。
基于ITS2基因区域的真菌多样性特征
ITS2区域的宏基因组分析揭示了亚硝酸盐减量香肠中高度多样化的真菌群落。真菌生态系统主要 dominated 由属于酵母目(Saccharomycetales)的酵母菌，占检测到的总序列的70%以上。在子囊菌门(Ascomycota)内，群落结构主要以耶氏酵母属(Yarrowia)(46%)和库氏酵母属(Kurtzmaniella)(11.8%)为主，其次是地霉属(Geotrichum)(6.7%)和枝孢霉属(Cladosporium)(5.5%)。此外，通常与担子菌门(Basidiomycota)相关的几个属，包括青霉属(Penicillium)、念珠菌属(Candida)、链格孢属(Alternaria)和镰刀菌属(Fusarium)，以低相对丰度(<1%)被鉴定。
研究结论与意义
本研究通过将属于乳植杆菌属、魏斯氏菌属和明串珠菌属的LAB混合培养物策略性应用于亚硝酸盐减量条件，成功实现了发酵山羊肉香肠微生物群落向LAB主导结构的明显转变。微生物群落分析表明，75 ppm亚硝酸盐与混合培养物的组合促进了以LAB相关属为主的细菌群落结构，特别是轻乳杆菌属、乳植杆菌属和乳酪杆菌属(Lacticaseibacillus)，这些菌属被广泛认为是发酵肉生态系统中的重要功能成员。
成熟期间的真菌群落主要以耶氏酵母属和库氏酵母属相关的酵母菌为代表，突出了它们在风味和香气发展相关生化转化中的潜在贡献。魏斯氏菌属成员主要与发酵早期阶段相关，支持了它们作为微生物群落建立过程中早期定殖者的作用。
这些发现表明，以微生物群落为靶标的发酵策略与受控的亚硝酸盐减量相结合，可以支持发酵肉制品中的微生物稳定性和技术性能，为开发减亚硝酸盐发酵肉配方提供了一种有前景且科学依据充分的清洁标签方法。该研究不仅为肉制品行业提供了具体的技术参数，也为食品微生物生态学研究提供了新的视角和方法学参考。
