中国传统发酵鱼类食品历史悠久，如酸鱼、臭桂鱼等，以其独特风味深受喜爱。然而，发酵过程中微生物与风味物质的关系尚不明确，特别是江西省吉安市的特色食物“霉鱼”，以草鱼或鳙鱼为原料进行自然发酵，虽然霉鱼因其独特的辛辣口感而深受欢迎，但其发酵过程中微生物如何影响风味的形成一直没有被深入研究。

近日，来自江西师范大学涂宗财教授团队在国际一区Top期刊《Food Research International》（IF= 7.0）上发表研究论文。该研究利用天昊微生物Accu16S®细菌绝对定量测序专利技术，研究了霉鱼发酵过程中挥发性风味物质的动态变化及细菌群落演替情况。这项研究强调了绝对定量方法在传统发酵霉鱼微生物组分析中的应用，并为发酵过程中微生物在风味形成中的作用提供了新的见解。

值得一提的是，本研究中所涉及的多样性、细菌群落结构差异和动态变化，以及微生物群与挥发性代谢物的相关性分析等，都是基于“绝对丰度”和“相对丰度”的数据（天昊绝对定量测序，一次检测，绝对定量和相对定量结果同时给出）进行的，结果也更加全面。以往多篇Nature及子刊文章均已指出，在进行微生物相关研究时，采用“绝对定量”数据更加真实准确，更具可信性（文章链接：多篇Nature强烈建议：微生物真实差异、疾病标记物、核心菌群筛选、模型预测、动态变化、菌群互作网络、群落组装要用“绝对定量”）。

英文题目：Dynamic changes in volatile profiles and bacterial communities during natural fermentation of Mei yu, traditional Chinese fermented fish pieces

中文题目：中国传统发酵鱼块“霉鱼”自然发酵过程中挥发性特征和细菌群落的动态变化

发表期刊：Food Research International

影响因子：7.0（一区Top）

发表时间：2024年8月

本文图示摘要

研究者首先进行了挥发性风味物质的变化检测。在霉鱼的自然发酵过程中，随着时间的推移，挥发性风味物质的种类和浓度显著变化。研究检测到了包括醇类、芳香族化合物、酯类、烃类和醛类在内的多种挥发性风味物质，其中醇类、芳香族化合物及酯类在发酵过程中显著增加，这些化合物为霉鱼带来了果香、木香和花香等独特风味。研究还发现，芳香族化合物中的愈创木酚、2-甲氧基-4-乙烯基酚等物质，与木质和烟熏气味的产生密切相关，这些风味成分在第3天达到高峰。与此相对，烃类和醛类随着发酵时间的增加逐渐减少，表明这些化合物对霉鱼终风味的贡献较小。

研究之后对细菌群落演替进行了检测。结果发现，发酵过程中，霉鱼的微生物群落结构发生了显著变化。起初，发酵样品中存在多种细菌，但随着时间的推移，乳酸菌逐渐成为主导菌群，特别是在发酵的第2天和第3天，乳酸菌的丰度显著增加。乳酸菌的快速增长是风味形成的关键因素，尤其是乳酸杆菌的增殖与1-壬醇、2-甲氧基-4-乙烯基酚、愈创木酚、乙基棕榈酸酯和乙基辛酸酯的生成呈正相关。这些菌群可能通过脂肪酸生物合成和氨基酸代谢途径促进了这些关键风味物质的生成。此外，研究发现腐败细菌如假单胞菌和潘多拉菌在发酵后期显著减少，表明发酵过程中的有益菌群可以抑制有害菌的生长，帮助维持食品的安全和质量。

随后研究者对微生物群落与风味物质的相关性进行了分析。通过构建微生物与风味物质的相关性网络构建，发现霉鱼发酵过程中关键风味物质的生成与特定细菌群落之间的密切联系。例如，乳球菌、魏斯氏菌等与乙基棕榈酸酯、1-壬醇等物质的生成密切相关，提示这些细菌群体可能通过调控脂肪酸和氨基酸代谢路径，促使这些风味物质的产生。与此同时，腐败菌如假单胞菌和潘多拉菌的减少与降低挥发性碱性氮（TVB-N）含量和抑制异味物质如吲哚的生成相关。吲哚是鱼类发酵早期常见的挥发性物质之一，但在第2天和第3天发酵后，吲哚的含量几乎消失，这表明乳酸菌在抑制不良风味的生成方面发挥了积极作用。

此外，发酵 3 天的霉鱼TVB-N水平在每 100 克鱼 25 毫克 TVB-N 的范围内，游离氨基酸含量和脂氧合酶活性显著低于发酵 4 天的霉鱼。从食品安全和风味的角度考虑，建议室温天然发酵的霉鱼应控制在 3 天以内。

这项研究首次采用微生物绝对定量测序技术揭示了霉鱼自然发酵过程中微生物群落的动态变化及其与风味物质的相互作用。通过对细菌与风味物质的关联分析，研究表明乳酸菌在发酵过程中起到了关键作用，促成了独特的风味形成。研究结果为传统发酵食品的品质控制提供了新的科学依据，同时也为未来通过优化发酵菌种，进一步提升发酵食品的风味和安全性提供了参考。这项研究不仅为霉鱼这样的传统发酵食品提供了理论支持，还为发酵食品工业的风味调控和品质提升提供了新方向。

图1、霉鱼自然发酵过程中挥发性碱性氮 TVB-N （A） 、脂氧合酶活性 （B） 、游离氨基酸组成 （C） 和风味氨基酸 （D） 的变化。

图2、天然发酵霉鱼样品在发酵期间的细菌特性差异。通过绝对定量 16S-seq （AQS） 和相对定量 16S-seq （RQS） 观察到的霉鱼细菌群落的细菌种类 （A） 、 Chao 1 （B） 和 Shannon 指数 （C）。根据 RQS （D） 和 AQS （E） 所示的结果，霉鱼样本中细菌群落的主成分分析 （PCA）。

 属于微生物组“绝对定量”的时代，已经到来！

“定量微生物组学”时代天昊特色解决方案：

◆AccuMetaG^®宏基因组绝对定量测序专利技术服务

◆Accu16S^®细菌扩增子绝对定量测序专利技术服务

◆AccuITS^TM真菌扩增子绝对定量测序专利技术服务

• 天昊微生物扩增子绝对定量六周年特刊 |  【绝对定量选天昊】专注微生物绝对定量技术创新，做定量微生物组学开创者！；
  

• 一区新文 | 天昊专利技术Accu16S细菌和AccuITS真菌绝对定量测序助力大曲发酵研究登陆《FRI》；
  

• 综述聚焦发酵食品中的微生物组组装，总结了“扩散-选择-多样化-漂移”框架和群落丰度及多样性的重要作用；
  

• Nature Biotechnology强烈建议微生物组要用“绝对定量”，指出当前研究未普及微生物组绝对定量检测是“不幸的”；
  

• Nature文章发现微生物群落动态研究绝对定量是关键，内标法比qPCR法定量更好（特异性、灵敏度和一致性更高）；
  

• 浅谈：论微生物绝对定量VS相对定量的优越性；
  

• 专属含PCR抑制剂的环境样本微生物拷贝数定量的佳解决方案!；
  

• The ISME Journal：为什么微生物相对定量不能代替绝对定量；