Published July 11, 2023 | Version v1
Publication Open

Removal of Histamine in Fish Sauce by Staphylococcus debuckii sp. Isolated from Fermented Fish

Creators

  • 1. Mae Fah Luang University
  • 2. Tokyo Institute of Technology
  • 3. King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang

Description

One of the issues in the production of fish sauce is the legal constraints on the concentration of histamine produced by bacteria during fermentation because it causes allergic reactions in humans. The goal of this study is therefore to eliminate histamine from the final product after fermentation to enhance the quality of fish sauce for consumer safety, manufacturer exportability and domestic sales.The bacteria that grow in the histamine medium were isolated from the salted fish. Their ability to degrade histamine in the media with high NaCl content was tested. The bacterium with the highest histamine-degrading ability was identified and the histamine-degrading conditions were optimized, including the incubation temperature and the amount of NaCl in the medium. The regression equation was generated and tested using the local fish sauce in which different concentrations of histamine were added.Among the five bacteria isolated from the salted fish, the isolate with the greatest ability to degrade histamine was identified as Staphylococcus debuckii sp. The study of the capacity of the isolated bacteria to degrade histamine using the synthetic histamine broth (pH=7.0, t=25 °C and NaCl 25 % (m/V)) indicated that they were able to degrade up to 56 % of histamine. The optimization analysis showed that increasing the pH of the medium to 7.5 and lowering the incubation temperature to 20 °C could improve the histamine removal from 56 to 73 %. The generated regression model, validated by the experimental results of histamine removal from fish sauce, showed an acceptable error (not more than 10 %). S. debuckii, the isolated histamine-degrading bacteria, could be used as an inoculum to reduce histamine accumulated in fish products.The microbiological technique developed here can decrease the histamine concentration in the final product, fish sauce, to improve its quality in terms of food safety and satisfy the histamine regulation requirement. The findings of this study can also be used to treat other liquid foods that contain high concentrations of histamine.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتمثل إحدى المشكلات في إنتاج صلصة السمك في القيود القانونية المفروضة على تركيز الهستامين الذي تنتجه البكتيريا أثناء التخمير لأنه يسبب الحساسية لدى البشر. وبالتالي فإن الهدف من هذه الدراسة هو القضاء على الهستامين من المنتج النهائي بعد التخمير لتعزيز جودة صلصة السمك من أجل سلامة المستهلك وقابلية تصدير الشركة المصنعة والمبيعات المحلية. تم عزل البكتيريا التي تنمو في وسط الهستامين من الأسماك المملحة. تم اختبار قدرتها على تحلل الهستامين في الوسائط ذات المحتوى العالي من كلوريد الصوديوم. تم تحديد البكتيريا التي تتمتع بأعلى قدرة على تحلل الهستامين وتم تحسين ظروف تحلل الهستامين، بما في ذلك درجة حرارة الحضانة وكمية كلوريد الصوديوم في الوسط. تم إنشاء معادلة الانحدار واختبارها باستخدام صلصة السمك المحلية التي أضيفت إليها تركيزات مختلفة من الهستامين. ومن بين البكتيريا الخمس المعزولة من الأسماك المملحة، تم تحديد العزلة ذات القدرة الأكبر على تحلل الهستامين على أنها المكورات العنقودية الديبوكية. أشارت دراسة قدرة البكتيريا المعزولة على تحلل الهستامين باستخدام مرق الهستامين الصناعي (pH=7.0، t=25 درجة مئوية و NaCl 25 ٪ (m/V)) إلى أنها كانت قادرة على تحلل ما يصل إلى 56 ٪ من الهستامين. أظهر تحليل التحسين أن زيادة الأس الهيدروجيني للوسط إلى 7.5 وخفض درجة حرارة الحضانة إلى 20 درجة مئوية يمكن أن يحسن إزالة الهستامين من 56 إلى 73 ٪. أظهر نموذج الانحدار المتولد، الذي تم التحقق من صحته من خلال النتائج التجريبية لإزالة الهستامين من صلصة السمك، خطأً مقبولاً (لا يزيد عن 10 ٪). يمكن استخدام S. debuckii، البكتيريا المتحللة للهيستامين المعزولة، كتطعيم لتقليل الهستامين المتراكم في منتجات الأسماك. يمكن للتقنية الميكروبيولوجية المطورة هنا أن تقلل من تركيز الهستامين في المنتج النهائي، صلصة السمك، لتحسين جودته من حيث سلامة الأغذية وتلبية متطلبات تنظيم الهستامين. يمكن أيضًا استخدام نتائج هذه الدراسة لعلاج الأطعمة السائلة الأخرى التي تحتوي على تركيزات عالية من الهستامين.

Translated Description (French)

L'un des enjeux de la production de sauce de poisson est les contraintes légales sur la concentration d'histamine produite par les bactéries lors de la fermentation car elle provoque des réactions allergiques chez l'homme. L'objectif de cette étude est donc d'éliminer l'histamine du produit final après fermentation pour améliorer la qualité de la sauce de poisson pour la sécurité des consommateurs, l'exportabilité du fabricant et les ventes nationales. Les bactéries qui se développent dans le milieu histamine ont été isolées du poisson salé. Leur capacité à dégrader l'histamine dans les milieux à forte teneur en NaCl a été testée. La bactérie ayant la capacité de dégradation de l'histamine la plus élevée a été identifiée et les conditions de dégradation de l'histamine ont été optimisées, y compris la température d'incubation et la quantité de NaCl dans le milieu. L'équation de régression a été générée et testée en utilisant la sauce de poisson locale dans laquelle différentes concentrations d'histamine ont été ajoutées. Parmi les cinq bactéries isolées du poisson salé, l'isolat ayant la plus grande capacité à dégrader l'histamine a été identifié comme Staphylococcus debuckii sp. L'étude de la capacité des bactéries isolées à dégrader l'histamine à l'aide du bouillon d'histamine synthétique (pH=7,0, t=25 °C et NaCl 25 % (m/V)) a indiqué qu'elles étaient capables de dégrader jusqu'à 56 % d'histamine. L'analyse d'optimisation a montré que l'augmentation du pH du milieu à 7,5 et l'abaissement de la température d'incubation à 20 °C pourraient améliorer l'élimination de l'histamine de 56 à 73 %. Le modèle de régression généré, validé par les résultats expérimentaux de l'élimination de l'histamine de la sauce de poisson, a montré une erreur acceptable (pas plus de 10 %). S. debuckii, la bactérie isolée dégradant l'histamine, pourrait être utilisée comme inoculum pour réduire l'histamine accumulée dans les produits de la pêche. La technique microbiologique développée ici peut diminuer la concentration d'histamine dans le produit final, la sauce de poisson, pour améliorer sa qualité en termes de sécurité alimentaire et satisfaire à l'exigence de réglementation de l'histamine. Les résultats de cette étude peuvent également être utilisés pour traiter d'autres aliments liquides contenant de fortes concentrations d'histamine.

Translated Description (Spanish)

Uno de los problemas en la producción de salsa de pescado son las restricciones legales sobre la concentración de histamina producida por las bacterias durante la fermentación, ya que causa reacciones alérgicas en los seres humanos. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es eliminar la histamina del producto final después de la fermentación para mejorar la calidad de la salsa de pescado para la seguridad del consumidor, la exportabilidad del fabricante y las ventas nacionales. Las bacterias que crecen en el medio de histamina se aislaron del pescado salado. Se probó su capacidad para degradar la histamina en los medios con alto contenido de NaCl. Se identificó la bacteria con mayor capacidad de degradación de histamina y se optimizaron las condiciones de degradación de histamina, incluyendo la temperatura de incubación y la cantidad de NaCl en el medio. La ecuación de regresión se generó y probó utilizando la salsa de pescado local en la que se agregaron diferentes concentraciones de histamina. Entre las cinco bacterias aisladas del pescado salado, el aislado con la mayor capacidad para degradar la histamina se identificó como Staphylococcus debuckii sp. El estudio de la capacidad de las bacterias aisladas para degradar histamina utilizando el caldo de histamina sintético (pH=7,0, t=25 °C y NaCl 25 % (m/V)) indicó que fueron capaces de degradar hasta un 56 % de histamina. El análisis de optimización mostró que aumentar el pH del medio a 7,5 y reducir la temperatura de incubación a 20 °C podría mejorar la eliminación de histamina del 56 al 73 %. El modelo de regresión generado, validado por los resultados experimentales de la eliminación de histamina de la salsa de pescado, mostró un error aceptable (no más del 10%). S. debuckii, la bacteria aislada que degrada la histamina, podría usarse como inóculo para reducir la histamina acumulada en los productos pesqueros. La técnica microbiológica desarrollada aquí puede disminuir la concentración de histamina en el producto final, la salsa de pescado, para mejorar su calidad en términos de seguridad alimentaria y satisfacer el requisito de regulación de histamina. Los resultados de este estudio también se pueden utilizar para tratar otros alimentos líquidos que contienen altas concentraciones de histamina.

Files

7984-in_press.pdf.pdf

Files (1.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b81a4c3f1185e6eefcdd07f9875b66f1
1.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إزالة الهيستامين في صلصة السمك بواسطة المكورات العنقودية معزولة عن الأسماك المخمرة
Translated title (French)
Elimination de l'histamine dans la sauce de poisson par Staphylococcus debuckii sp. Isolé du poisson fermenté
Translated title (Spanish)
Eliminación de histamina en salsa de pescado por Staphylococcus debuckii sp. Aislado de pescado fermentado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4383894179
DOI
10.17113/ftb.61.03.23.7984

Is supplement to
https://openalex.org/W752863592 (Other)
https://openalex.org/W4385765724 (Other)
https://openalex.org/W4380354226 (Other)
https://openalex.org/W4380078519 (Other)
https://openalex.org/W4254783379 (Other)
https://openalex.org/W3177831472 (Other)
https://openalex.org/W3023306473 (Other)
https://openalex.org/W2925148509 (Other)
https://openalex.org/W2914868471 (Other)
https://openalex.org/W133564999 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W176516548
  • https://openalex.org/W1974520030
  • https://openalex.org/W1993750731
  • https://openalex.org/W1997686181
  • https://openalex.org/W2038244022
  • https://openalex.org/W2047951113
  • https://openalex.org/W2052332058
  • https://openalex.org/W2066964307
  • https://openalex.org/W2069857884
  • https://openalex.org/W2069860565
  • https://openalex.org/W2076990896
  • https://openalex.org/W2081457479
  • https://openalex.org/W2084546105
  • https://openalex.org/W2095235787
  • https://openalex.org/W2095518790
  • https://openalex.org/W2126304266
  • https://openalex.org/W2142751424
  • https://openalex.org/W2146284164
  • https://openalex.org/W2165219862
  • https://openalex.org/W2405768105
  • https://openalex.org/W2751608504
  • https://openalex.org/W2903547821
  • https://openalex.org/W2924936107
  • https://openalex.org/W2941957475
  • https://openalex.org/W2947154039
  • https://openalex.org/W3005545504
  • https://openalex.org/W3173902804
  • https://openalex.org/W3183991635
  • https://openalex.org/W4281689133
  • https://openalex.org/W4282556992
  • https://openalex.org/W4319342637