不同储藏温度下猪皮表面细菌多样性研究_海丹.pdf

第 57 卷第 1 期河 南 农 业 大 学 学 报Vol 57No 12023 年2 月Journal of Henan Agricultural UniversityFeb2023收稿日期:20220329基金项目:国家自然科学基金项目(31671916);河南省研究生联合培养基地项目(YJS2022JD16)作者简介:海丹(1987)，女，河南郑州人，讲师，博士，主要从事食品微生物安全控制研究。通信作者:黄现青(1977)，男，河南安阳人，教授，博士，博士生导师。引用:海丹，乔明武，宋莲军，等 不同储藏温度下猪皮表面细菌多样性研究 J 河南农业大学学报，2023，57(1):143150DOI:10 16445/j cnki 10002340 20220715 001不同储藏温度下猪皮表面细菌多样性研究海丹1，2，乔明武1，2，宋莲军1，2，沈玥1，2，孟静南1，黄现青1，2，3，4(1 河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002;2 河南省食品加工与流通安全控制工程技术研究中心，河南 郑州 450002;3 河南省肉品技术创新中心，河南 郑州 450002;4 河南省肉类智能分割与生物转化工程研究中心，河南 郑州 450002)摘要:【目的】探究不同储藏温度下猪皮表面细菌多样性，为猪皮品质控制提供依据。【方法】将猪皮分别在 4、25、37 储藏温度下放置 7 d，提取猪皮表面细菌 DNA 并进行高通量测序，通过多样性指数、韦恩(Venn)图、主坐标分析法(principal coordinate analysis，PCoA)、菌落组成以及热图等分析不同储藏温度下猪皮表面细菌的差异性。【结果】相同储藏时间内，不同储藏温度下猪皮表面细菌物种既有重叠也有特异性;37 猪皮表面细菌多样性指数与 4、25 均存在显著性差异，而 4、25 之间仅丰富度估计量(Chao)指数和丰富度观测量(Sobs)指数存在显著性差异;37 猪皮表面细菌物种数及特有物种数大于 4、25;4、25 和 37 猪皮表面细菌样本距离较远;不同储藏温度下猪皮表面细菌中嗜冷杆菌属相对丰度均较高;4 优势菌为嗜冷杆菌属(73 2%)，25 优势菌为嗜冷杆菌属(39 5%)，37 优势菌为假单胞菌属(23 8%)和漫游球菌属(23 7%)。【结论】不同储藏温度对猪皮表面细菌群落结构和多样性影响较大，37 猪皮表面细菌物种多样性最高。不同储藏温度下猪皮表面优势菌不同，需要采取针对性措施抑制嗜冷杆菌属以延缓猪皮产品劣变，以延长猪皮货架期。关键词:猪皮;细菌多样性;高通量测序;储藏温度;优势菌中图分类号:TS251 92文献标志码:A文章编号:10002340(2023)01014308Study on bacterial diversity of pig skin surface underdifferent storage temperaturesHAI Dan1，2，QIAO Mingwu1，2，SONG Lianjun1，2，SHEN Yue1，2，MENG Jingnan1，HUANG Xianqing1，2，3，4(1 Food science and technology，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，China;2 HenanEngineering Technology esearch Center of Food Processing and Circulation Safety Control，Zhengzhou 450002，China;3 Henan Technology Innovation Center of Meat Processing and esearch，Zhengzhou 450002，China;4 Henan Engineering esearch Center of Intelligent MeatSegmentation and Bioconversion，Zhengzhou 450002，China)Abstract:【Objective】This study aims to explore the bacterial diversity on the surface of pig skin un-der different storage temperatures and provide basis for the quality control of pigskin【Methods】Thepig skin was stored at 4，25 and 37 for 7 days The bacterial DNA on the surface of the pig skin wasextracted and sequenced with high-throughput The diversity index，Venn diagram，principal componentanalysis(PCoA)，colony composition，heat map and other indicators were used to analyze the diffe-rences of the pig skin surface bacteria under the different storage temperatures【esults】The results144河南农业大学学报第 57 卷showed that the bacterial species on pig skin surface under different storage temperatures had bothoverlapping and specificity during the same storage time The bacterial diversity index of pig skin sur-face at 37 was significantly different from that at 4 and 25，while only the Chao index and sobsindex were significantly different between 4 and 25 The Venn diagram of three groups of samplesshowed that the number of bacterial species and endemic species on the surface of pig skin at 37 was greater than that of pig skin samples at 4 and 25 By analyzing PCoA index，it was found thatthe distance between bacteria samples on the surface of pig skin at 4，25 and 37 was far，indicatingthat there were differences in colony results relative abundance of Psychrophilic bacteria on the surfaceof pig skin was high at different storage temperatures The dominant bacteria at 4，25 were Psychro-philicus(73 2%)and Psychrophilicus(39 5%)，which at 37 were Pseudomonas(23 8%)andhodococcus(23 7%)【Conclusion】Different storage temperatures have a great impact on the bacteri-al community structure and diversity on the surface of pig skin，and the bacterial species diversity onthe surface of pig skin at 37 is the highest The dominant bacteria on the surface of pigskin aredifferent under different storage temperatures At the same time，targeted measures should be taken toinhibit psychrophilic bacteria in order to delay the deterioration of pigskin products and prolong theshelf life of pigskinKey words:pig skin;bacterial diversity;high throughput sequencing;storage temperature;dominant bacteria目前，中国生猪的存栏数、出栏数以及猪肉产量均已居世界第一，中国人均年消费猪肉质量已达到 40 kg1。猪皮是猪肉生产加工过程中的重要副产品，约占生猪胴体总质量的 10%。猪皮营养价值高，尤其是猪皮中的胶原蛋白经烹调后会转化成具有网状空间结构的明胶，而明胶则具有促进人体生理代谢的功效23。猪皮具有广阔的市场前景和应用价值，既可添加到香肠、火腿等肉制品中以提高口感4，也可以单独制成泡椒猪皮、炸猪皮等特色产品5。同时，以猪皮为主要食材的美味佳肴(红烧猪皮、猪皮胶冻以及猪皮红枣羹等)更是深受人们的喜爱6。随着猪皮产品的丰富与推广，猪皮品质控制也已逐渐得到重视。猪皮中的蛋白质含量是猪肉的 2 5 倍，且富含脂肪，因此在储藏以及流通过程中极易被包括细菌在内的微生物污染7。此外，猪皮的加工过程需要经过剥皮、分割等人工操作，再加上猪皮自身营养丰富的特点，极易在其表面形成数量及种类繁多的细菌8。当猪皮被细菌污染后，在一定的温度条件下，猪皮表面的细菌会迅速大量生长繁殖，导致猪皮感官不佳，腐败变质，严重影响猪皮及其制品的货架期，经济损失巨大。评估冷藏食品安全性的常用温度为4，但在实际情况中，猪皮的加工和流通均处于常温 25。而在夏季，随着气温升高，猪皮及其制品在制作过程中又经常处于 37。对于细菌检测，传统鉴定方法耗时且检测细菌单一，而高通量测序技术具有快速、高效和不受主观因素影响等优点，能够全面且准确地鉴定包括低丰度物种在内的细菌种群，因此高通量检测技术被大量运用在食品细菌检测鉴定方面910。为了分析不同储藏温度下猪皮表面细菌的差异，综合考虑实际生产需求，本研究通过高通量测序对在 4、25、37 下储藏 7 d 的猪皮表面细菌分布情况进行分析评估，系统揭示猪皮表面细菌群落组成及优势菌群情况，为猪皮原料品质控制、腐败微生物种群预测、产品杀菌工艺选择以及防腐剂复配使用等提供数据支撑和理论依据。1材料与方法1 1材料与试剂新鲜的猪皮取自河南某企业。采集样本时首先将企业预冷减菌时剥离处理猪皮分块后装入无菌取样袋，无菌操作并封口后装入含有冰袋的泡沫箱，在 2 h 内将样品运回后于18 保存。预冷减菌时期猪皮中微生物数量符合标准GB/T 478917200311 的要求。DNA 相对分子质量标记物 DNA Marker(1002 000 bp)购自上海生工生物工程有限公司;一步式 DNAout DNA 提取试剂盒购自北京天恩泽基因科技有限公司;生理盐水等其他试剂及药品购自河南比根生物科技有限公司，分析纯。1 2试验方法1 2 1猪皮预处理随机称取 25 g 猪皮于无菌