近日，山東農大食品科學與工程學院動物源性食品加工與安全控制研究團隊在《Trends in Food Science & Technology》在線發表了題為“Utilizing lactic acid bacteria and their metabolites for controlling Listeria monocytogenesin meat products: Applications, limitations, and future perspectives”的綜述文章。張一敏教授和董鵬程副教授為本文共同通訊作者，博士研究生楊慧軒和劉昀閣講師為共同第一作者，山東農業大學為論文的第一完成單位。
乳酸菌憑借天然和無害等特性，特別由于細菌素的產生，其在肉制品中防控單增李斯特菌的應用顯示出巨大的潛力而被廣泛研究。然而，由于肉品基質的復雜性和單增李斯特菌的脅迫響應機制存在，基于乳酸菌的生物保護策略在實現理想的細菌抑制效果方面仍面臨著很多挑戰。因此，本課題組系統綜述了乳酸菌及其代謝產物在發酵和非發酵肉制品中控制單增李斯特菌的主要應用措施，基于此強調了這些應用方式中的潛在局限性。
乳酸菌占據優勢生態位時，能顯著控制肉及肉制品中單增李斯特菌的種群密度。并且，通過充分利用乳酸菌的種間和/或種內多樣性來創造雞尾酒菌株或使用產細菌素菌株，可以使乳酸菌在肉品中獲得更大的競爭優勢。在這里，必須首先確保這些生物保護性菌株是安全的、非致病性的和不產生毒素。同時，不推薦使用異型發酵和具有產生物胺特性的乳酸菌，并應避免作為保護性培養物的乳酸菌過度發酵，以免縮短肉類的保質期。
更重要的是，一些乳酸菌及其代謝產物只是減緩了單增李斯特菌的生長，這可能不是保護肉制品的充分措施。合理使用生物保護策略必須考慮乳酸菌的原位活性和肉基質中影響細菌素擴散或代謝產生的因素（包括脂肪含量，水分活度，pH值，鹽和亞硝酸鹽濃度等）。以下考慮事項：（i）篩選適合產品特性的菌株；（ⅱ）適宜的接種劑量；（iii）合理的LAB雞尾酒制劑；（iv）添加外源物（碳源、氮源和信號分子等）可能有利于提高乳酸菌的有效性。同時，由于單增李斯特菌多種雙組分調控系統和sigma因子（SigB）參與調控一般應激反應，包括細胞膜修飾、pH平衡、滲透壓調節和抗生素耐藥性等，必須考慮在特定肉制品中能夠誘導單增李斯特菌應激反應的環境因素，并優化產品加工以減輕毒力和應激基因表達。
在未來的研究中，單增李斯特菌的脅迫信號響應系統與其抗性表型之間的關系尚不清楚，這些反應調控因子的確切下游調控位點仍有待進一步揭示。并且，肉類中殘存單增李斯特菌的生理狀態往往被忽視，因此研究肉品環境下單增李斯特菌的基因調控變化和耐藥菌株的清除至關重要。目前，將乳酸菌及其代謝產物與活性包裝相結合，以及使用納米結構材料來輔助細菌素的遞送，都有望減輕肉類基質效應的影響。乳酸菌與其他柵欄因子的聯合抑制策略有望減少誘導抗性的風險，這也避免了使用極端水平的單一抗菌物質會對肉品質量造成影響。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104699
日期：2024-10-04
乳酸菌憑借天然和無害等特性，特別由于細菌素的產生，其在肉制品中防控單增李斯特菌的應用顯示出巨大的潛力而被廣泛研究。然而，由于肉品基質的復雜性和單增李斯特菌的脅迫響應機制存在，基于乳酸菌的生物保護策略在實現理想的細菌抑制效果方面仍面臨著很多挑戰。因此，本課題組系統綜述了乳酸菌及其代謝產物在發酵和非發酵肉制品中控制單增李斯特菌的主要應用措施，基于此強調了這些應用方式中的潛在局限性。
乳酸菌占據優勢生態位時，能顯著控制肉及肉制品中單增李斯特菌的種群密度。并且，通過充分利用乳酸菌的種間和/或種內多樣性來創造雞尾酒菌株或使用產細菌素菌株，可以使乳酸菌在肉品中獲得更大的競爭優勢。在這里，必須首先確保這些生物保護性菌株是安全的、非致病性的和不產生毒素。同時，不推薦使用異型發酵和具有產生物胺特性的乳酸菌，并應避免作為保護性培養物的乳酸菌過度發酵，以免縮短肉類的保質期。
更重要的是，一些乳酸菌及其代謝產物只是減緩了單增李斯特菌的生長，這可能不是保護肉制品的充分措施。合理使用生物保護策略必須考慮乳酸菌的原位活性和肉基質中影響細菌素擴散或代謝產生的因素（包括脂肪含量，水分活度，pH值，鹽和亞硝酸鹽濃度等）。以下考慮事項：（i）篩選適合產品特性的菌株；（ⅱ）適宜的接種劑量；（iii）合理的LAB雞尾酒制劑；（iv）添加外源物（碳源、氮源和信號分子等）可能有利于提高乳酸菌的有效性。同時，由于單增李斯特菌多種雙組分調控系統和sigma因子（SigB）參與調控一般應激反應，包括細胞膜修飾、pH平衡、滲透壓調節和抗生素耐藥性等，必須考慮在特定肉制品中能夠誘導單增李斯特菌應激反應的環境因素，并優化產品加工以減輕毒力和應激基因表達。
在未來的研究中，單增李斯特菌的脅迫信號響應系統與其抗性表型之間的關系尚不清楚，這些反應調控因子的確切下游調控位點仍有待進一步揭示。并且，肉類中殘存單增李斯特菌的生理狀態往往被忽視，因此研究肉品環境下單增李斯特菌的基因調控變化和耐藥菌株的清除至關重要。目前，將乳酸菌及其代謝產物與活性包裝相結合，以及使用納米結構材料來輔助細菌素的遞送，都有望減輕肉類基質效應的影響。乳酸菌與其他柵欄因子的聯合抑制策略有望減少誘導抗性的風險，這也避免了使用極端水平的單一抗菌物質會對肉品質量造成影響。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104699
日期：2024-10-04
