《Food Research International》：Microbial community steering via lactic acid bacteria-yeast co-inoculation: Developing a safety control strategy against nitrosamines and their precursors in Northeastern Chinese dried sausages
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本研究通过协同接种乳杆菌H7和红酵母SY-AN-9，有效降低中式肉干中的亚硝胺、硝酸盐和生物胺，同时提升风味品质，为传统发酵肉制品的安全改良提供新策略。
英月|徐燕|郭炳瑞|王一瑶|张思琪|纪超凡|戴毅伟|朱蓓薇|林新平
中国辽宁省大连市大连工业大学食品科学与技术学院，国家海洋食品加工与安全控制重点实验室，海鲜国家工程研究中心，邮编116034
摘要
亚硝胺是常见于中国东北部风干香肠中的潜在致癌物质。本研究评估了共同接种Lacticaseibacillus rhamnosus H7和Rhodotorula mucilaginosa SY-AN-9对提高这些产品安全性和质量的效果。结果表明，等比例共同接种显著降低了亚硝胺、生物胺和残留亚硝酸盐的含量，同时保留了由亚硝酸盐产生的风味，增强了口感的丰富度，并减少了苦味。微生物群落及相关性分析显示，共同接种促进了两种接种菌株的相互富集，有益微生物（如Latilactobacillus sakei）的相对丰度增加，而与腐败相关的微生物的相对丰度降低。这些生态变化与亚硝胺积累的减少具有统计学相关性。总体而言，本研究表明乳酸菌-酵母共发酵可能通过功能性菌株的直接降解和微生物群落的调节来提高香肠的安全性，这可能与亚硝胺的抑制有关。这些发现为理解发酵肉制品中菌株介导的微生物相互作用提供了实用的发酵策略和假设生成框架。
引言
N-亚硝胺（NAs）是加工肉制品中经常检测到的强效致癌物。它们主要是在加工过程中由残留亚硝酸盐对胺类化合物（尤其是生物胺（BAs）进行硝化反应形成的（Honikel, 2008）。在中国东北部风干香肠中，亚硝酸盐是形成其特征性颜色和风味的重要添加剂（Sebranek & Bacus, 2007; Shi et al., 2025; Zhang et al., 2023）。然而，这种做法可能会促进NAs的形成和积累，从而带来潜在的食品安全风险（Flores & Toldrá, 2021）。因此，开发同时减少NAs及其前体（亚硝酸盐和BAs）的策略对于提高这些传统发酵产品的安全性至关重要。
微生物干预越来越被认为是一种有效的控制NAs的方法。先前的研究表明，某些乳酸菌（LAB）可以在香肠发酵过程中有效减少NA前体，如亚硝酸盐和BAs。例如，Lactiplantibacillus plantarum和Latilactobacillus sakei被报道可以显著降低Nanx Wudl中的亚硝酸盐水平（Chen et al., 2016）。此外，某些酵母菌株具有直接降解已形成的NAs的能力。例如，Meyerozyma guilliermondii和Debaryomyces hansenii被报道可以降低发酵牛肉中的N-亚硝基二乙胺（NDEA）含量（Zhang et al., 2024）。值得注意的是，LAB-酵母共发酵可以通过代谢互补性和微生物相互作用来提高产品品质和系统稳定性，同时实现有害化合物的协同降解（Cheng et al., 2025）。例如，Fang et al.（2019）证明Saccharomyces cerevisiae和Levilactobacillus brevis的共同培养可以同时降解乙基 carbamate的前体和最终产物，从而显著抑制其形成。尽管LAB和酵母已被确认为香肠中的核心微生物群（Belleggia et al., 2020），但关于它们协同降解NAs和前体的系统研究仍然有限。此外，这些相互作用如何可能重塑核心微生物群落以提高香肠的安全性尚未完全了解。
基于我们之前分离出的Lacticaseibacillus rhamnosus H7（一种亚硝酸盐降解菌）和Rhodotorula mucilaginosa SY-AN-9（一种N-亚硝基二甲胺（NDMA）降解菌），本研究评估了将这些菌株共同接种到中国东北部风干香肠中的效果。我们系统地评估了NAs、亚硝酸盐和BAs的协同降解作用及其对产品品质的影响。此外，还使用了第三代测序技术来表征微生物群落动态。这种方法旨在阐明群落变化与NA抑制之间的潜在关联，为提高发酵肉制品的安全性提供理论见解和实用策略。
材料与化学品
瘦猪肉和猪背脂购自中国辽宁省大连市的千和市场。九种NA标准品购自ANPEL-TRACE标准技术服务有限公司（上海）。BA标准和氨基酸标准品分别来自Aladdin（上海）和Wako（大阪）。NDPA-d14购自AccuStandard（美国康涅狄格州纽黑文）。培养基包括de Man, Rogosa and Sharpe（MRS）、酵母提取物蛋白胨葡萄糖（YPD）和平板
微生物数量的变化
双向ANOVA显示，处理方式、发酵时间和它们的交互作用对LAB计数有显著影响（p?R. mucilaginosa SY-AN-9的R组的LAB计数倾向于高于对照组（C组），到第6天时达到了仅接种Lcb. rhamnosus H7的L组的水平。这表明R. mucilaginosa SY-AN-9促进了本地微生物的增殖
结论
本研究表明，在中国东北部风干香肠中以1:1的比例共同培养Lcb. rhamnosus H7和R. mucilaginosa SY-AN-9表现出明显的协同作用，显著降低了亚硝酸盐、NAs和BAs的含量，同时不会影响风味。此外，它还增强了口感的丰富度并减少了苦味，从而提高了香肠的整体感官品质。微生物群落分析显示，1:1的共同接种与潜在有害微生物的相对丰度降低有关
CRediT作者贡献声明
英月：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，实验研究，数据分析，概念化。徐燕：方法学，实验研究。郭炳瑞：数据分析。王一瑶：数据可视化，实验研究。张思琪：实验研究。纪超凡：资源获取，方法学。戴毅伟：撰写 – 审稿与编辑，方法学。朱蓓薇：撰写 – 审稿与编辑。林新平：撰写 – 审稿与编辑，监督，资金筹集。
未引用参考文献
Grau, Andres and Barat, 2014
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（32372363）的支持。
