贝莱斯芽孢杆菌BV-T11驱动低盐虾酱风味增强与合成生物学潜力

传统发酵食品风味独特，工业化生产面临“高盐、周期长、风味不稳、安全隐患”的困境。近日，青岛科技大学解万翠团队在工程技术领域一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal》发表研究，通过ARTP诱变筛选出一株高产支链氨基转移酶（BCAT）的贝莱斯芽孢杆菌BV-T11，结合风味多组学分析及EGG脑电图技术，系统揭示了传统虾酱的风味增强机制，推进传统发酵水产调味品迈入“低盐、速酿、可控、健康”的新时代。

🔬传统虾酱风味虽好，但存在三大痛点

虾酱是亚洲饮食文化的重要调味品，但传统工艺存在三大痛点：①盐度极高：20-30%的盐含量，与现代低盐健康饮食趋势背道而驰。②周期冗长：依赖环境菌群自然发酵，长达3个月以上，批次风味差异大。③安全隐患：高盐环境下杂菌仍难完全抑制，易产生生物胺（组胺、腐胺等）和腥臭味物质。

🏆研究成果

🔹1：ARTP诱变+高通量筛选——获得耐盐产香菌株

研究团队从渤海湾传统虾酱产区分离出多株嗜盐菌，以15% NaCl条件下的支链氨基转移酶（BCAT）活性为主要筛选指标。结合ARTP等离子体诱变技术，最终获得一株高产BCAT的突变株，命名为贝莱斯芽孢杆菌BV-T11。经传代验证，该菌株遗传稳定性良好。安全评估结果表明，BV-T11无溶血活性，不产生物胺及肠毒素，对抗生素敏感，基因组中未检出毒力基因与耐药基因，符合食品级微生物安全标准。

🔹2：多组学分析揭示“BCAT-Ehrlich”风味代谢网络

为阐明BV-T11提升风味的分子机制，研究团队采用全基因组测序与非靶向代谢组学相结合的方法。基因组分析确认该菌株具备完整的支链氨基酸代谢通路及耐盐相关基因。代谢组学比较发酵前后样品，发现肽类物质显著减少，而支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）及其下游α-酮酸等中间产物显著积累。

整合分析构建出BV-T11的核心风味代谢网络：胞外蛋白酶将原料蛋白降解为肽和氨基酸，支链氨基酸在BCAT催化下生成α-酮酸，再经Ehrlich途径转化为具有发酵香、果香特征的高级醇和醛类。分子对接研究进一步验证了关键BCAT与底物的高效结合能力。

🔹3：规模验证与风味感知

在规模发酵验证中，BV-T11发酵的虾酱相比传统高盐自然发酵，在感官评分、关键风味物质（如酯类、醇醛类）以及腥味物质（如三甲胺）方面均表现出显著改善。脑电图分析进一步表明，BV-T11发酵虾酱能引发更积极的嗅觉认知响应。

论文的第一作者为博士生卢宽：

卢宽，青岛科技大学化工学院博士生。专注海洋前沿科技及产业化，发表高水平英文论文10余篇，多次获国家奖学金等荣誉。践行“橡胶品格”，沿海取样筛选微生物，助力建设自主菌种库。与阜丰集团、好当家集团等多家企业深度产学研合作，参与海洋源功能性产品研发，贡献突出。

论文的通讯作者为解万翠教授：

解万翠，教授，博士生导师，山东省泰山产业领军人才。国家科技奖评审专家、国家重点研发计划“蓝色粮仓”专项会评专家，教育部第五轮学科评议专家。山东省高校教指委委员，山东省优秀研究生导师，山东省首批创业导师。兼任中国水产学会水产品加工利用专委会委员，中国食品工业协会海洋食品专委会委员、营养指导委员会专家组副组长，上市企业“青岛食品”独立董事，长期致力于食品风味与营养领域的前沿研究。主持国家自然基金面上4项、国家重点研发任务2项、横向课题30余项。发表高水平论文200余篇，主编专著4部，获授权中国发明专利26项，国际专利6项。研究成果获中国食品工业协会科技进步一等奖、中国水产学会科技进步一等奖、山东省高校科技成果奖及青岛市科技进步奖等多项奖励。