[发明专利]一种天然群体感应抑制剂的制备方法及其应用

说明书

本发明属于食品贮藏保鲜技术领域，公开了一种天然群体感应抑制剂的制备方法及其应用，以大黄、黄芩、黄柏为原料，利用乙醇水溶液进行提取，得到三黄粉提取物，将所述三黄粉提取物经溶解、过滤、除菌后，即得天然群体感应抑制剂。本发明所用的三种中药来源丰富，提取物制备工艺简单、易操作，经实验首次证明，本发明所述三黄粉提取物具有抑制紫色杆菌CV026群体感应系统的活性，能够干扰水产品腐败希瓦氏菌的群体感应系统，抑制其致腐特性的表达，对细菌不会产生耐药性，无毒无害，同时该提取物能够有效抑制冷藏卵形鲳鲹贮藏过程中的腐败变质，最大程度延长卵形鲳鲹的保鲜时长，可用于水产品腐败菌天然群体感应抑制剂的开发及应用。

技术领域

本发明涉及食品贮藏保鲜技术领域，更具体的说是涉及一种天然群体感应抑制剂的制备方法及其应用。

背景技术

我国是水产品生产和消费大国，水产品的养殖产量占世界总产量的70%，然而，生鲜水产品腐败损失十分严重，平均损失率在15%左右，微生物活动是引起水产品腐败变质的主因，在复杂的微生物菌相中，只有一种或几种特定微生物在腐败进程中起着主导作用，在贮藏期终点，这些微生物在数量与比重上占绝对优势，称为优势腐败菌或特定腐败菌(specific spoilage organisms，SSOs）, 在冻结温度以上，水产品优势腐败菌的生长繁殖主导着鱼肉腐败变质的程度，与水产品货架期密切相关，因此优势腐败菌成为水产品品质控制的关键点。

卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）又名金鲳，系鲈形目鲳鲹属，广泛分布于广东、广西、海南等东南沿海，是我国近年来新增的养殖海洋经济鱼种，据2019年首届中国金鲳鱼产业高峰论坛数据显示，卵形鲳鲹的养殖产量已突破15万吨以上，产值近100亿元；海产品冷藏过程中的优势腐败菌多为希瓦氏菌属（Shewanellasp.），其中大多数为腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）。本实验室前期研究发现， 4℃冷藏卵形鲳鲹的优势腐败菌也是腐败希瓦氏菌（登录号U91555.1），其腐败活性强，能把氧化三甲胺还原成三甲胺，产生硫化氢等挥发性气体，导致水产品出现鱼腥恶臭味，并能形成生物被膜使水产品表面发粘，表现出一系列腐败特性。因此腐败希瓦氏菌是导致低温贮藏海产品发生腐败的重要因素之一。

传统的抗菌剂大多是以抑制单个细菌的细胞壁、细胞膜或细胞核等的物质合成或功能实现为作用靶点，最终达到抑菌或杀菌的目的。在这种生存压力下，细菌会变异演变为耐药菌株。因此，寻找可替代的新型抑菌剂、避免细菌产生耐药性，成为研究者关注的热点。群体感应（Quorum sensing，QS）是菌体细胞间的通讯机制，使细菌以“团队形式作战”，即微生物通过自身分泌或合成自诱导信号分子（Autoinducer，AI）来监测其群体密度，随着菌体密度的增加，分泌的信号分子浓度达到一定阈值时，会与胞浆受体蛋白结合，细菌便开启细胞密度依赖的特定腐败基因表达机制，如生物发光、生物膜形成、有害毒素产生、胞外酶合成等腐败特性的表达，从而使食品腐败变质，以食品腐败菌群体感应系统为靶点，抑制腐败因子的表达，为食品绿色保鲜提供了新方向。

群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSI)在不干扰其正常生命活动的前提下，以细菌的群体感应系统为靶点，控制细菌生物膜的形成和致腐因子的表达，从而降低腐败菌的致腐性，不易诱导细菌耐药性又可以起到防腐保鲜之目的。目前发现的群体感应抑制剂主要分为天然来源和人工合成两类，天然来源的QSI包括海洋藻类、果蔬类及中草药植物等的提取物，具有来源广泛、成本低、生物安全性较高等特点，受到国内外学者的广泛关注。与人工合成的QSI相比，天然来源的QSI使用浓度低且毒性小，不妨碍细菌的正常生长，在亚抑菌浓度下对靶细胞的群体感应系统起到调控作用，避免了细菌耐药性的产生，同时又能降低细菌的致腐能力。