3月18日，《上海市水產品質量安全監督管理辦法》正式公布，其中腐敗變質、霉變生蟲的水產品被明確禁止經營。作為優質動物蛋白的重要來源，水產品因脂肪含量低、高蛋白等特點深受廣大消費者的青睞。
但由于水產品的水分含量、不飽和脂肪酸及可溶性蛋白質含量較高，使得其在貯藏過程中極易發生腐敗變質，其中微生物的活動是導致其腐敗變質的主要原因。一些優勢腐敗菌易黏附于食品及容器表面，在表面形成生物膜，生物膜能使腐敗菌的抗逆性增強，極大加速食品腐敗，造成大量浪費。據統計，我國每年水產品因腐敗變質而損失的數量約占總產量的三分之一。
生物膜形成增加了食品腐敗風險
生物膜是細菌等微生物黏附在生物或非生物表面后，分泌胞外多糖、蛋白質、脂質和胞外DNA等復合物，并將自身包裹其中而形成的膜狀物，是微生物為了適應自然環境、利于自身生存的主要存在形態，生物膜既可以提高微生物對不良環境的耐受性，還可以作為營養供內部微生物生長。
目前，細菌在水產品上形成生物膜的過程大致分為4個步驟：第一步為菌體的初始黏附。腐敗菌可以通過自身生長的鞭毛聚集在一起并吸附在水產品和食品加工設備的表面，而一些無鞭毛的菌體則通過沉降作用黏附到水產品和加工設備表面；第二步為細胞增殖形成微菌落。初始黏附后，這些細胞迅速增殖，形成小菌落。這時腐敗菌開始產生胞外多糖、蛋白質和胞外DNA，此過程較短，其形成的順利與否是關系生物膜能否成熟的重要因素；第三階段是生物膜的成熟——形成蘑菇狀的三維結構和胞外基質。此時，生物膜內部大部分為水、蛋白質和胞外多糖，這些內部物質作為生物膜的骨架結構，胞外DNA則作為填充物填充其中。生物膜的成熟也使得菌體與外界的物質交換更為緩慢，此時對細菌有害的物質接觸到菌體的機會也會減少。最后一個階段是生物膜的解散，生物膜內的糖和蛋白質分解酶將生物膜進行降解，隨后菌體重新恢復浮游狀態。
生物膜形成后，其所分泌的胞外物質使得病原菌和腐敗菌更易附著，也使得細菌對環境壓力產生了更強的耐受性，膜內的細菌細胞相較于浮游態細胞具有更好的抗性，且膜內蛋白酶的活性相較于懸浮態細胞更高，增加了食品腐敗和安全的風險。
這些方法可以清除腐敗菌生物膜
生物膜成為近些年來食品質量與安全領域的研究熱點，對其形成機制的深入研究，有助于發現微生物生物膜防治的新方法，為水產品延長貨架期提供理論依據。
科學家研究發現，細菌通過形成一些信號分子來控制生物膜的形成，細菌還能感應外界環境來調節生物膜形成量的多少；此外，腐敗菌生物膜的形成還和物體表面材料的性質有關。
防治水產品腐敗的最主要方法是清除腐敗菌生物膜，清除方法通常有物理法、化學法和生物法。物理方法主要有機械清除、超高壓清除、超聲波清除和紫外線照射等方法。化學法包括使用一些化學試劑（如醛、酚、臭氧、過氧化氫和重金屬離子等）和天然抗菌劑（植物精油、茶多酚、殼聚糖等一些動植物提取物）。生物法包括使用噬菌體、乳酸菌細菌素和酶等。此外，針對腐敗微生物易黏附于加工設備表面的特性，可采用改良設備接觸面的方法，比如在不銹鋼接觸面涂覆一層聚四氟乙烯或者加入一些蛋白質，可以降低腐敗菌的吸附能力。
目前，還有一些新方法用于去除水產品中腐敗菌生物膜，如噬菌體、精油和信號分子抑制劑等，這些方法有可能成為主流方法。此外，還有很多已經應用于其他菌種的新方法，也可作為水產品腐敗菌生物膜防治的新思路。
（作者系上海海洋大學食品學院教授）
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