用于将植物源硝酸盐转化为“天然亚硝酸盐”的硝酸盐还原菌的分离与表征

在美国，硝酸钠在加工肉制品中用作防腐剂和腌制剂，因此属于受监管的成分。根据 USDA-FSIS 对“天然亚硝酸盐”的定义，硝酸盐还原菌 (NRB) 可以将植物硝酸盐转化为亚硝酸盐，从而在美国获得绿色/清洁标签地位。目前用于检测亚硝酸盐的“液体中”试管测定法不适用于筛选混合菌群，市售硝酸盐肉汤也不适用于许多 Gram (+) 菌的生长。因此，采用 M17 肉汤开发了可兼顾 Gram (+) 菌的 M17-nitrate 肉汤。本研究开发了一种“琼脂上”菌落筛选测定法，用于检测琼脂平板上硝酸盐向亚硝酸盐的转化，并能在单个平板上的约 300–500 个菌落中检出一个 NRB+ 菌落。将可能含有 NRB 的样品涂布在 M17 琼脂平板上，夹入硝酸盐琼脂，培养后依次覆盖含有硝酸盐还原测定试剂的琼脂层；菌落上方出现红色区域即表明存在亚硝酸盐。来自各种样品的 NRB 均证实具有硝酸盐转化能力，并通过 C8 反相 (RP) 离子对高效液相色谱 (HPLC) 分析对硝酸盐和亚硝酸盐进行了定量（检出限为 1 ppm）。Staphylococcus carnosus 是一种常用于硝酸盐还原的菌株，能够将 1100 ppm M17-nitrate 肉汤转化为 917 ppm 亚硝酸盐。使用 M17-nitrate 琼脂测定法分离出的 NRB，即 Staphylococcus caprae 和 Panteoa agglomerans，也能够将相同肉汤分别发酵产生 916 ppm 和 867 ppm 亚硝酸盐。这是首篇关于用于检测和分离亚硝酸盐还原菌的琼脂菌落筛选测定法的报道，该方法使 NRB 易于分离。随着植物亚硝酸盐越来越广泛地用于防止芽孢萌发，这可能有助于鉴定出生成亚硝酸盐工艺更高效、并可能伴随产生额外天然抗菌物质的新菌种。