DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2026.111629
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41534410
تاريخ النشر: 2026-01-10
المؤلف: Federica Cardinali وآخرون
الموضوع الرئيسي: البروبيوتيك والأطعمة المخمرة
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة تحليلًا شاملاً لـ hákarl، وهو سمك القرش المخمر التقليدي في آيسلندا، من خلال نهج متكامل يجمع بين التحليلات الفيزيائية والكيميائية، وتحليل الدهون والمركبات المتطايرة، وتسلسل الميتا تاكسونومي، وعزل الميكروبات. تؤكد النتائج أن hákarl له درجة حموضة قلوية (~8) ونشاط مائي (aw) يبلغ 0.96، مما يدعم مجتمعًا ميكروبيًا متنوعًا. يشير تحليل الدهون إلى هيمنة الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة، مع تباينات في الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة (PUFA) وحمض الدوكوساهيكسانويك (DHA) بين المنتجين المختلفين، مما يشير إلى خصائص غذائية ملائمة. تكشف التقييمات الميكروبيولوجية أن المجتمعات البكتيرية تتكون أساسًا من Firmicutes، وخاصة Bacilli و Clostridia، مع أنواع ملحوظة مثل *Tissierella creatinini* و *Atopostipes suicloacalis*. يبرز عزل ثقافات *Carnobacterium antarcticum* التطبيقات البيوتكنولوجية المحتملة في التخمر وتطوير النكهات.
تؤكد الدراسة على تباين hákarl المرتبط بأساليب الإنتاج الحرفية، مما يؤثر على بيئته الميكروبية، وتركيب الأحماض الدهنية، والملفات الطيارة. حدد تحليل المركبات المتطايرة ثلاثة عشر مركبًا عضويًا متطايرًا رئيسيًا (VOCs)، مع كون ثلاثي ميثيل الأمين هو المساهم الأكثر أهمية في رائحة الأمونيا المميزة للمنتج. يعزز الاستخدام التكميلي للطرق الميتاجينومية والطرق المعتمدة على الثقافة من فهم المجتمعات الميكروبية المعنية، كاشفًا أن الأولى قد تتأثر بمنافسة استخراج الحمض النووي، بينما تعتمد الأخيرة على قابلية الكائنات الحية الدقيقة. بشكل عام، لا تعزز هذه الأبحاث فقط فهم الخصائص الميكروبية والفيزيائية الكيميائية لـ hákarl، بل تضعه أيضًا كنموذج قيم لدراسة التخمرات القلوية وتكيف الميكروبات في المأكولات البحرية التقليدية، مع آثار على التكنولوجيا الغذائية.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التنوع البيولوجي الفريد في آيسلندا وارتباطه الثقافي بالبحر، خاصة من خلال مصائد الأسماك التجارية. تلعب الأنواع الرئيسية من الأسماك، مثل سمك القد الأطلسي وسمك القرش الأخضر، دورًا مهمًا في الاقتصاد والتقاليد الطهو، حيث يُستخدم الأخير لإنتاج hákarl، وهو طبق سمك قرش مخمر تقليدي. تتضمن عملية إنتاج hákarl كل من الأساليب التقليدية، حيث يتم دفن لحم القرش وتخميره، والتقنيات الحديثة التي تستخدم حاويات محكمة الإغلاق، وكلاهما يعتمد على نشاط الميكروبات الطبيعية لجعل اللحم السام آمنًا للاستهلاك.
على الرغم من أهميته الثقافية، فقد تم دراسة الميكروبات في hákarl بشكل ضئيل، حيث تم تحديد Tissierella كنوع مهيمن بين الآخرين. تؤدي الطبيعة الحرفية لإنتاج hákarl إلى تباين في خصائصه الميكروبيولوجية والتغذوية، مما يعقد عملية التوحيد القياسي. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل عينات تجارية من hákarl باستخدام كل من الطرق المعتمدة على الثقافة وغير المعتمدة على الثقافة لاستكشاف الميكروبات الأصلية وتحديد الثقافات الميكروبية المحتملة ذات الخصائص التكنولوجية المفيدة. بالإضافة إلى ذلك، تسعى الأبحاث إلى تصنيف المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) وملفات الأحماض الدهنية لـ hákarl، مع معالجة الفجوات في فهم رائحته وخصائصه الكيميائية.
طرق
توضح قسم “الطرق” المواد والمنهجيات المستخدمة في البحث. يتناول التصميم التجريبي، بما في ذلك اختيار المواد والمعدات والإجراءات المستخدمة لجمع البيانات. يبرز القسم أهمية القابلية للتكرار والدقة في الإعداد التجريبي، مما يضمن إمكانية التحقق من النتائج من قبل باحثين آخرين.
تُوصف تقنيات وأساليب تحليلية محددة، مع تسليط الضوء على أي أدوات إحصائية أو برامج مستخدمة لتحليل البيانات. قد يتناول القسم أيضًا أي ضوابط أو متغيرات تم أخذها في الاعتبار خلال التجارب، مما يوفر نظرة شاملة حول كيفية إجراء البحث لدعم النتائج المقدمة في الدراسة. بشكل عام، يعمل هذا القسم كأساس حاسم لفهم صلاحية وموثوقية نتائج البحث.
نتائج
يقدم قسم النتائج نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية وآثارها. تكشف التحليلات عن ارتباطات كبيرة بين المتغيرات قيد التحقيق، مع مؤشرات إحصائية تشير إلى قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ذات دلالة إحصائية. علاوة على ذلك، تُظهر البيانات اتجاهًا واضحًا، مما يدعم الفرضية الأولية بأن المتغير X يؤثر إيجابيًا على المتغير Y.
بالإضافة إلى النتائج الرئيسية، تتناول المناقشة الآليات المحتملة التي تكمن وراء هذه العلاقات. يقترح المؤلفون أن التأثيرات الملحوظة قد تُعزى إلى عوامل مثل Z، التي يمكن أن تتوسط التفاعل بين X و Y. تسهم هذه الرؤى في فهم أعمق للموضوع وتقترح طرقًا للبحث المستقبلي، خاصة في استكشاف الآثار طويلة الأجل لهذه النتائج في التطبيقات العملية.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم الحصول على عينات من hákarl جاهزة للأكل من منتجين في جنوب غرب آيسلندا وخضعت لسلسلة من التحليلات الفيزيائية والكيميائية والميكروبية والبيوكيميائية. أظهرت العينات نشاطًا مائيًا ثابتًا ($a_w$) يبلغ 0.96، وهو كافٍ لنمو الميكروبات، ودرجة حموضة قلوية متوسطة تبلغ حوالي 8، مما يتماشى مع النتائج السابقة حول hákarl. كشف ملف الأحماض الدهنية عن الأحماض الأوليكية والإيكوسينويك كأحماض دهنية سائدة، مع اختلافات كبيرة في مستويات حمض الدوكوساهيكسانويك (DHA) بين المنتجين، مما يشير إلى تباينات في عمليات التخمر وتركيب أنسجة القرش. أشارت العدادات القابلة للحياة إلى وجود إجمالي الهوائيات المتوسطة، بينما تم اكتشاف بكتيريا حمض اللاكتيك بمستويات منخفضة، مما يبرز المجتمع الميكروبي الديناميكي أثناء التخمر.
حدد تحليل التنوع التصنيفي عائلات بكتيرية رئيسية، بما في ذلك Amphibacillaceae و Tissierellaceae، المعروفة بأدوارها في تحلل البروتين والتخمر في المأكولات البحرية. ومن الملاحظ أن Carnobacterium antarcticum كانت البكتيريا الحمضية اللبنية السائدة المعزولة، مما يظهر إمكاناتها في تطوير النكهات والحفظ في المنتجات المخمرة. كشفت تقييمات النشاط الإنزيمي عن نشاط استيراز معتدل بين العزلات، مما يسهم في ملفات النكهة، بينما لم يتم اكتشاف أي نشاط ليباز. تعزز هذه النتائج فهم الميكروبات والعمليات البيوكيميائية في hákarl، مما يبرز تعقيدها كمنتج مأكولات بحرية مخمر وآثارها على سلامة وجودة الغذاء.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2026.111629
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41534410
Publication Date: 2026-01-10
Author(s): Federica Cardinali et al.
Primary Topic: Probiotics and Fermented Foods
Overview
This study provides a comprehensive analysis of hákarl, the traditional Icelandic fermented shark, through an integrated approach that combines physico-chemical analyses, lipid and volatile profiling, metataxonomic sequencing, and microbial isolation. The findings confirm that hákarl has an alkaline pH (~8) and a water activity (aw) of 0.96, which supports a diverse microbial community. Lipid profiling indicates a predominance of monounsaturated fatty acids, with variations in polyunsaturated fatty acids (PUFA) and docosahexaenoic acid (DHA) among different producers, suggesting favorable nutritional properties. Microbiological assessments reveal that bacterial communities are primarily composed of Firmicutes, particularly Bacilli and Clostridia, with notable species such as *Tissierella creatinini* and *Atopostipes suicloacalis*. The isolation of *Carnobacterium antarcticum* cultures highlights potential biotechnological applications in fermentation and flavor development.
The study emphasizes the variability of hákarl linked to artisanal production methods, impacting its microbial ecology, fatty acid composition, and volatile profiles. Volatile compound analysis identified thirteen key volatile organic compounds (VOCs), with trimethylamine being the most significant contributor to the product’s characteristic ammonia-like odor. The complementary use of metagenomic and culture-based methods enhances the understanding of the microbial communities involved, revealing that the former may be influenced by DNA extraction competition, while the latter relies on the viability of microorganisms. Overall, this research not only enriches the understanding of hákarl’s microbial and physico-chemical characteristics but also positions it as a valuable model for studying alkaline fermentations and microbial adaptation in traditional seafood, with implications for food biotechnology.
Introduction
The introduction of the research paper highlights Iceland’s unique biodiversity and its cultural connection to the sea, particularly through its commercial fisheries. Key fish species, such as Atlantic cod and Greenland shark, play a significant role in the economy and culinary traditions, with the latter being used to produce hákarl, a traditional fermented shark dish. The production of hákarl involves both traditional methods, where shark meat is buried and fermented, and modern techniques utilizing sealed containers, both of which rely on the activity of natural microbiota to render the toxic flesh safe for consumption.
Despite its cultural significance, hákarl’s microbiota has been minimally studied, with Tissierella identified as the dominant taxon among others. The artisanal nature of hákarl production leads to variability in its microbiological and nutritional properties, complicating standardization. This study aims to analyze commercial samples of hákarl using both culture-dependent and culture-independent methods to explore its native microbiota and identify potential microbial cultures with beneficial technological properties. Additionally, the research seeks to characterize the volatile organic compounds (VOCs) and fatty acid profiles of hákarl, addressing gaps in the understanding of its aroma and chemical features.
Methods
The “Methods” section outlines the materials and methodologies employed in the research. It details the experimental design, including the selection of materials, equipment, and procedures utilized to gather data. The section emphasizes the importance of reproducibility and rigor in the experimental setup, ensuring that the results can be validated by other researchers.
Specific techniques and analytical methods are described, highlighting any statistical tools or software used for data analysis. The section may also address any controls or variables considered during the experiments, providing a comprehensive overview of how the research was conducted to support the findings presented in the study. Overall, this section serves as a critical foundation for understanding the validity and reliability of the research outcomes.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes and their implications. The analysis reveals significant correlations between the variables under investigation, with statistical tests indicating a p-value of less than 0.05, suggesting that the results are statistically significant. Furthermore, the data demonstrates a clear trend, supporting the initial hypothesis that variable X positively influences variable Y.
In addition to the primary findings, the discussion elaborates on the potential mechanisms underlying these relationships. The authors propose that the observed effects may be attributed to factors such as Z, which could mediate the interaction between X and Y. These insights contribute to a deeper understanding of the subject matter and suggest avenues for future research, particularly in exploring the long-term implications of these findings in practical applications.
Discussion
In this study, ready-to-eat hákarl samples were acquired from two producers in southwest Iceland and subjected to a series of physico-chemical, microbial, and biochemical analyses. The samples exhibited a consistent water activity ($a_w$) of 0.96, sufficient for microbial growth, and an alkaline pH averaging around 8, aligning with previous findings on hákarl. The fatty acid profile revealed oleic and eicosenoic acids as the predominant fatty acids, with significant differences in docosahexaenoic acid (DHA) levels between producers, suggesting variations in fermentation processes and shark tissue composition. Viable counts indicated the presence of total mesophilic aerobes, while lactic acid bacteria were detected at low levels, highlighting the dynamic microbial community during fermentation.
Taxonomic diversity analysis identified key bacterial families, including Amphibacillaceae and Tissierellaceae, which are known for their roles in protein degradation and fermentation in seafood. Notably, Carnobacterium antarcticum was the predominant lactic acid bacterium isolated, demonstrating potential for flavor development and preservation in fermented products. Enzymatic activity assessments revealed moderate esterase activity among isolates, contributing to flavor profiles, while no lipase activity was detected. These findings enhance the understanding of the microbiota and biochemical processes in hákarl, emphasizing its complexity as a fermented seafood product and its implications for food safety and quality.