来自石河子大学食品学院的黄笠原、毛顺、李蕊婷和卢士玲*等人所采用的大蒜精油由超临界CO2法从大蒜中萃取，是一种天然无公害的添加剂；实验中使用的德氏乳杆菌是从熏马肠中分离出的杂菌，具有较强的产腐胺能力。因此，本研究在德氏乳杆菌纯菌体系与熏马肠体系中探究大蒜精油对其的作用效果，并从分子生物学角度研究不同浓度大蒜精油对供试菌参与AGDI途径产腐胺基因簇的影响，明确大蒜精油影响熏马肠中德氏乳杆菌产腐胺的机制，以期为大蒜精油应用于发酵食品中以提高其安全性提供理论依据。
1、大蒜精油对德氏乳杆菌生长的影响
1/2 MIC和MIC大蒜精油组的细菌OD600 nm始终低于不添加大蒜精油组。由此可以看出，在48 h内，大蒜精油可有效抑制德氏乳杆菌的生长，减少菌体数量，且其质量浓度越大抑制作用越强，但并没有改变供试菌的生长趋势，只是延缓了其稳定期的到来。德氏乳杆菌在不添加大蒜精油组培养液中开始生长后，培养液的pH值快速下降，说明其产酸能力强。不添加大蒜精油组中细菌在24 h后逐渐进入稳定期，此时细菌数量接近最大值，活菌数相对稳定，细胞代谢产物积累达到最高水平，培养液的pH值渐趋稳定；但20 h左右pH值下降渐趋缓慢，最终稳定在3.8左右，说明培养液中可能有碱性物质生成，与大量供试菌产生的酸性物质发生中和，导致pH值渐趋平稳。培养液中添加了足量的胍基丁胺与磷酸吡哆醛，随着供试菌数量的增加，腐胺也在不断累积，作为一类碱性物质可与供试菌产生的酸性物质中和，说明供试菌具有较强的通过AGDI途径产腐胺的能力。不添加大蒜精油组的pH值趋于稳定后低于另外两组，这是由于大蒜精油抑制了供试菌的增殖。
2、基因表达分析
以MIC大蒜精油组为对照，不添加、1/2 MIC大蒜精油组的aguR基因相对表达量分别为1.32、1.28，都不到MIC组的2 倍，说明aguR基因的相对表达量受大蒜精油质量浓度的影响不明显。而aguB基因的相对表达量随着大蒜精油质量浓度的增加极显着减小（P＜0.01），其中不添加大蒜精油组的aguB基因相对表达量是MIC组的258.03 倍，1/2 MIC组的aguB基因相对表达量是MIC组的101.6 倍。说明大蒜精油极显着抑制了操纵子aguBDAC的转录（P＜0.01），可能是由于大蒜精油影响了AguR感应胍基丁胺及其二聚化。不添加大蒜精油组的aguB基因相对表达量是1/2 MIC组的2.54 倍，是MIC组的258.03 倍；处于稳定期时不添加大蒜精油组与1/2 MIC组pH值相差0.4左右，与MIC组相差1.4左右，说明不添加大蒜精油组和MIC组aguB基因相对表达量的差异既有大蒜精油对其的直接影响，又有大蒜精油导致两组间pH值差异过大继而影响aguB基因表达的间接影响。
3、纯菌体系中腐胺产量分析
不添加大蒜精油组在12 h内未检测到腐胺，1/2 MIC组在16 h内未检测到腐胺，MIC组在24 h内未检测到腐胺；12～40 h之间不添加大蒜精油组的腐胺积累速率明显大于1/2 MIC、MIC组；36 h左右时，3 组培养液中的腐胺积累速率开始减慢。本研究中的德氏乳杆菌具有较强的通过AGDI途径合成腐胺的能力，不添加大蒜精油和1/2 MIC组在24 h后才开始大量检测到腐胺，MIC组则是在28 h左右才检测到一定量的腐胺。大蒜精油可以减少细菌的生长，且会抑制AGDI活性，随着大蒜精油质量浓度的增加，操纵子aguBDAC的转录受到抑制，所以各组腐胺积累量趋于稳定后，不添加大蒜精油组比另外两组的腐胺积累量都高。也就是说适当地添加大蒜精油可有效抑制AGDI基因簇的表达，从而减少腐胺的积累。
4、熏马肠发酵过程中pH值的变化
新鲜马肠的初始pH值为5.60～5.64，随着发酵的进行，3 组熏马肠在发酵前3 d的pH值下降迅速，随后缓慢下降，到第21天左右开始缓慢回升。0～3 d时pH值迅速下降主要是由于接种的德氏乳杆菌会作用于熏马肠中存在的碳水化合物，使其分解为乳酸或其他有机酸。发酵第7～14天时pH值下降缓慢，是因为低温导致熏马肠中的微生物生长缓慢，从而使其产酸变慢。第21天时pH值慢慢上升主要是由于熏马肠发酵成熟过程中水分含量不断减少，且在添加的德氏乳杆菌和少量未灭活的外源菌作用下熏马肠中有生物胺产生。在第28天时，3 组样品的pH值均处于4.60～4.70之间。0～3 d内不添加大蒜精油组pH值下降幅度明显大于添加大蒜精油的两组，且终产品pH值略低于其他组，但是添加大蒜精油对熏马肠发酵完成后的最终pH值影响并不明显。
5、熏马肠发酵过程中微生物菌落总数变化
各组菌落总数在发酵的前3 d增长较快，基本达到最大值，之后的25 d并未发生明显变化。各组菌落总数基本在同一数量级，这与原料肉品质间的差异有关，也与各组熏马肠中菌种活性不同有关，但是1/2 MIC组与MIC组菌落总数明显低于不添加大蒜精油组。到发酵7 d后，不添加大蒜精油组菌落总数依旧增加，但另外两组的菌落总数明显减少，且MIC组菌落总数始终比1/2 MIC组低，表明大蒜精油对熏马肠中细菌的生长具有一定的抑制作用。
6、熏马肠发酵过程中的腐胺积累量分析
实验所使用马肉的新鲜程度、卫生质量以及加工和发酵成熟过程中的微生物种类和数量的变化等都会影响腐胺的产生。在熏马肠发酵成熟过程中，添加大蒜精油的两组腐胺含量明显低于不添加大蒜精油组，1/2 MIC组和MIC组的腐胺积累量分别比不添加大蒜精油组平均减少了30%、50%以上，这是因为大蒜精油对AGDI具有抑制作用，从细菌数量和基因表达上双重阻碍了腐胺的产生。本研究的3 组熏马肠在发酵的0～3 d内，腐胺积累量低于安全限量标准（50 mg/kg），但不添加大蒜精油组在第7天时腐胺含量开始超出这个限量标准，而另外两组直到成熟结束也未超过此标准，说明在发酵香肠中适量地添加大蒜精油有利于其食用安全性。
结 论
无论是在纯菌培养还是在熏马肠发酵过程中，大蒜精油都能明显抑制细菌的增长，在纯菌体系中会明显抑制pH值的下降，但对熏马肠的最终pH值影响不明显；大蒜精油对调节基因aguR的转录影响不明显，但能极显着抑制操纵子aguBDAC的转录（P＜0.01）；增加纯菌体系以及熏马肠发酵过程中的大蒜精油质量浓度均能明显减少腐胺的生成。
