Микрофлора морской воды представлена психрофильными, галофильными, барофильными видами бактерий - Pseudomonas, Flavobacterium, Micrococcus, Vibrio и др. Некоторые виды окисляют различные вещества и при этом часть энергии выделяется в виде света. Бактерии родов Vibrio, Aeromonas содержат фермент люциферазу. Механизм свечения сводится к тому, что при переносе водорода от окисляемого субстрата на кислород он попадает на специфический для светящихся бактерий альдегид - люциферин. При передаче электронов водорода с люциферина на кислород и происходит выделение части энергии в виде света. Этот процесс осуществляется при участии фермента люциферазы. Свечение возможно только в присутствии кислорода воздуха. Светящиеся бактерии - это морские сапрофитные организмы, галофилы. Развиваются на свежей рыбе при низких температурах (до 4-6°С). Это Грам-, подвижные, неспорообразующие палочки, близкие к роду Pseudomonas, a также кокки, вибрионы. Факультативные анаэробы в анаэробных условиях осуществляют брожение с образованием муравьиной, молочной и других кислот, спиртов и С02. При этом теряют способность к свечению.
Количественный и видовой состав естественной микрофлоры живой рыбы зависит от условий обитания, т. е. микробного населения толщи воды и донного ила, сезона и способа лова. Поверхность рыб покрыта слизью (глюкопротеид - муцин, аминокислоты и пр.). В слизи присутствуют в основном Грам- палочки типа Pseudomonas, а также Грам+ микрококки. При t воды 4-8°С - преобладают Pseudomonas, при t = 14-25° - микрококки. Спорообразующие аэробные, анаэробные, патогенные, бактерии кишечной группы для поверхностной микрофлоры нехарактерны, а иногда практически отсутствуют. Однако в кишечнике рыб микрофлора более разнообразная и многочисленная. Химический состав рыбы (вода 50-80%, белки 15-20%, жир 0,1-30%) представляет исключительно благоприятную среду для развития самых разнообразных микроорганизмов. В составе жира преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Мясо рыб содержит часто гликоген, глюкозу, молочную кислоту, витамины А и D.
Рыба менее устойчива в хранении по сравнению с мясом. Мясо рыб рыхлое, жир легко окисляется. Мясо здоровых рыб - стерильно. В период засыпания сопротивляемость тканей снижается (автолиз). Даже в условиях хранения при низкой температуре (0°) число микроорганизмов начинает через 1-2 суток резко возрастать. Прежде всего на поверхности кожи, в слизи и жабрах. Бактерии проникают из кишечника. Преобладают Pseudomonas. Происходит расщепление белка с образованием летучих аминов, в т. ч. триметиламина, H2S, NH3. Имеет значение качество (чистота) льда.