导读

2026 年6月8日，食品领域权威期刊《Meat Science》在线发表东北农业大学孔保华、陈倩教授团队题为Role of coagulase-negative staphylococci in color development of fermented meat products based on nitric oxide synthase activity and nos gene expression的研究论文。

成果介绍

亚硝酸盐是发酵肉制品生产中不可或缺的发色剂，可通过生成一氧化氮（NO）与肌红蛋白结合形成稳定的亚硝基肌红蛋白（NO-Mb），赋予产品标志性的腌制红色。但亚硝酸盐存在潜在致癌、生成亚硝胺等健康风险，开发安全高效的替代技术已成为肉品加工领域的核心研究方向。本研究聚焦 3 株凝固酶阴性葡萄球菌（CNS），从酶活、基因表达、产物验证多维度阐明其通过一氧化氮合酶（NOS）途径介导发色的完整机制，为无亚硝酸盐发酵肉制品开发提供了全新微生物资源与理论支撑。

团队首先在模拟体系中验证菌株发色能力，结果显示腐生葡萄球菌 HRB1、腐生葡萄球菌 HRB2、小牛哺乳动物球菌 HRB1 处理组均呈现典型腌制红色，红度值（a*）显著高于阴性对照组，其中腐生葡萄球菌 HRB1 发色效果最优。光谱分析证实，3 组样品在 542 nm、581 nm 处出现 NO-Mb 特征吸收峰，高铁肌红蛋白含量显著降低，明确 3 株 CNS 均可将高铁肌红蛋白转化为红色的 NO-Mb，阴性对照组则无该特征产物生成。

研究系统解析了菌株发色的分子机制：酶活测定显示 3 株 CNS 均具备可检测的 NOS 活性（0.19~0.23 U/mL），NOS 特异性抑制剂 L-NAME 可浓度依赖性抑制酶活，5 mM 浓度下实现完全抑制，直接证实 NOS 是菌株产 NO 的核心途径。基因水平验证表明，3 株菌均携带 nos 基因且存在功能性转录表达；结合 NO 特异性荧光探针与共聚焦激光扫描显微镜，直观观测到菌株胞内 NO 生成，其中腐生葡萄球菌 HRB1 荧光信号最强，与酶活、发色结果形成完整证据链。

团队进一步在真实肉糜体系完成应用验证，接种 3 株 CNS 的无亚硝酸盐肉糜，pH 值显著低于亚硝酸盐组，更利于抑制杂菌生长；菌株可在肉糜中稳定增殖，葡萄球菌计数达 7.41~7.56 log CFU/g。色度与光谱分析显示，CNS 处理组红度值显著高于阴性对照组，色素提取物在 410 nm、540 nm、565 nm 处呈现 NO-Mb 特征吸收峰，成功实现无亚硝酸盐条件下的肉品发色，其中腐生葡萄球菌 HRB1 综合表现最优。

整体而言，本研究完整揭示了 CNS 通过 “nos 基因表达 —NOS 催化产 NO— 结合肌红蛋白生成 NO-Mb” 的发色通路，证实 3 株菌均可作为发酵肉制品的安全发色替代菌株。该成果不仅突破了传统亚硝酸盐发色的健康局限，也为天然微生物发酵剂的定向改造与功能强化提供了明确靶点，对推动清洁标签、健康肉制品产业发展具有重要实践价值。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2026.110149