近日，石河子大學(xué)食品學(xué)院單春會教授團隊杜瑩琳付熙哲等人在國際食品Top期刊《Comprehensive reviews in food science and food safety》（中科院一區(qū)Top期刊，IF5y=16）發(fā)表題為“植物乳桿菌發(fā)酵水果產(chǎn)品的最新進展：風(fēng)味特性、生物活性及實際生產(chǎn)應(yīng)用”（Recent advances in Lactobacillus plantarum fermentation in modifying fruit-based products: flavor property, bioactivity, and practical production applications）的綜述性論文。

本文首先從揮發(fā)性化合物和非揮發(fā)性化合物兩個方面，綜述了植物乳桿菌對水果產(chǎn)品的風(fēng)味的提升能力。發(fā)酵產(chǎn)品因獨特風(fēng)味而更具吸引力，這些風(fēng)味主要源于發(fā)酵菌株的糖代謝、蛋白質(zhì)代謝和脂肪代謝途徑。在糖代謝中，同型發(fā)酵生成乳酸，而異型發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性風(fēng)味化合物，如二乙酰和乙醇。蛋白質(zhì)代謝通過胞外蛋白酶分解水果中的蛋白質(zhì)，生成游離氨基酸和小分子肽，這些物質(zhì)不僅是風(fēng)味化合物，也是風(fēng)味前體。脂肪代謝則通過酯酶分解脂肪，生成脂肪酸和甘油，其氧化產(chǎn)物如己醛和辛醛進一步豐富了風(fēng)味。此外，植物乳桿菌還能調(diào)節(jié)水果中的糖酸比和游離氨基酸等非揮發(fā)性成分，從而綜合提升產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)（圖一）。

圖1 乳酸菌的分類和益生特性，以及植物乳桿菌的發(fā)酵特性

植物乳桿菌發(fā)酵主要在抗氧化成分、揮發(fā)性風(fēng)味化合物和游離氨基酸方面影響水果的營養(yǎng)成分?？寡趸瘎┠軌驇椭A(yù)防心血管疾病和癌癥等慢性疾病。植物乳桿菌發(fā)酵不僅顯著提升了水果中的抗氧化成分，如多酚和黃酮類，還能極大地增加其他生物活性化合物的含量，包括類胡蘿卜素、花青素、生物堿和多糖。水果發(fā)酵改變了揮發(fā)性風(fēng)味化合物的種類和含量，這不僅改善了水果的風(fēng)味，還可能具有額外的健康益處，比如抗菌和抗炎活性得到提升。此外，植物乳桿菌發(fā)酵的水果能夠抑制促炎細(xì)胞因子（如TNF-α）的活性，并促進抗炎細(xì)胞因子（如IL-10）的表達，從而增強抗炎活性，同時協(xié)助產(chǎn)生短鏈脂肪酸以提高腸道細(xì)胞對胰島素的敏感性。已經(jīng)有動物毒理學(xué)實驗表明，攝入植物乳桿菌發(fā)酵的水果產(chǎn)品能夠顯著豐富腸道菌群的組成和多樣性，并改善腸道炎癥和2型糖尿?。▓D二）。

圖2 人體內(nèi)自由基的形成（A）、炎癥形成過程（B）、2型糖尿病的發(fā)病機理（C）以及影響腸道微生態(tài)的主要因素（D）

最后，本文對植物乳桿菌在發(fā)酵水果產(chǎn)品中的應(yīng)用進行了綜述和展望。新鮮水果需求大，但面臨不同市場挑戰(zhàn)：全年供應(yīng)的水果因缺乏新鮮感吸引力下降，季節(jié)性水果因地理和氣候限制成本高、價格貴。同時，含人工香精的水果味食品難以滿足低糖、低脂健康飲食需求。乳酸菌發(fā)酵能夠有效提升產(chǎn)品的風(fēng)味和質(zhì)量，為開發(fā)綠色、健康的功能性食品提供了重要的技術(shù)支持。植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）作為被最廣泛應(yīng)用的乳酸菌，已被證明具有益生菌功效，并在生產(chǎn)各種發(fā)酵食品方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景（圖3）。

圖3 分析當(dāng)前水果在市場上的產(chǎn)品優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)

綜上所述，植物乳桿菌是一種適合水果發(fā)酵的益生菌，可顯著提升水果產(chǎn)品的風(fēng)味和功能。本文綜述了其發(fā)酵特性，指出其發(fā)酵果制品具有高附加值和良好保健功效。盡管其在產(chǎn)品開發(fā)、風(fēng)味增強和功能改善方面潛力巨大，但在代謝特異性、安全性、香氣變化、功能化合物調(diào)控機制等方面仍需深入研究。未來研究應(yīng)聚焦于毒理學(xué)、免疫學(xué)和分子營養(yǎng)學(xué)，以全面了解其健康益處，并為水果加工行業(yè)開發(fā)高附加值功能食品提供新見解。

石河子大學(xué)食品學(xué)院果蔬加工技術(shù)研究中心單春會教授和杜瑩琳副教授為共同通訊作者，2023級碩士研究生邢智彬和食品學(xué)院付熙哲副教授并列為論文第一作者。感謝兵團指導(dǎo)性科技計劃項目（2022ZD063，2023ZD086）、石河子大學(xué)高層次人才研究啟動項目（RCZK202349，RCZK202353）、中國新疆植物藥物資源與利用教育部重點實驗室開放項目（XPRU202205）的持續(xù)支持。

來源：石河子大學(xué)