发酵海红果汁的代谢特征与潜在益生活性新发现
?? 英文标题
Novel insights into the metabolic characteristics and potential probiotic activity of fermented Malus prunifolia juice
?? 导读
2025年3月，内蒙古农业大学食品科学与工程学院的第一作者Yanan Xia与通讯作者Yanan Xia在国际期刊《LWT - Food Science and Technology》发表了题为《Novel insights into the metabolic characteristics and potential probiotic activity of fermented Malus prunifolia juice》的研究论文，系统揭示了发酵处理对海红果（Malus prunifolia）果汁风味和代谢物组成的优化作用及其潜在的益生功能。
?? 摘要
为提升海红果（MP）汁的风味与益生功能，研究团队采用植物源益生菌混合菌株进行发酵处理，分析发酵过程中果汁的理化性质、风味变化、代谢物组成及潜在益生组分。结果表明，发酵显著改善了MP汁的风味特性，主要风味成分为芳香物与烷烃类物质。代谢组分析识别出417种代谢物，发酵后产生74种差异代谢物，其中包括异烟酰胺、甘露醇、黄酮类等活性物质。发酵促进了羧基酸类（如咖啡酸、莰皮酸和阿魏酸）等潜在益生组分的富集，赋予果汁抗氧化、抗病毒、护肝和神经保护等功能。代谢通路富集分析显示，半乳糖代谢和碳水化合物代谢为核心途径。本研究为海红果的深加工开发和功能饮品产业化提供了理论支持。
?? 引言
海红果（Malus prunifolia）为中国特有苹果属树种，富含钙、蛋白质、糖类、维生素和多种植物次生代谢物，具有健脾助消化、祛痰止咳、美容等保健作用。尽管具备丰富的营养与药用价值，当前其资源主要被用于制作果丹皮，深加工水平不足。乳酸菌（LAB）发酵被广泛用于果汁类产品中，具备改善风味、延长保质期、赋予益生功能等优势。本研究结合多种植物乳杆菌属和双歧杆菌属混合菌种，系统探讨MP汁的发酵效果及其潜在开发价值。
?? 研究内容
1. 理化特性与感官品质变化
发酵21小时内，MP汁的pH从3.83降至3.67，糖度略降；
发酵9小时感官评分最低（68分），21小时评分最高（85分），口感柔和、风味平衡。
2. 风味变化分析（电子鼻）
MP汁主要风味组分为芳香物、烷烃、氮氧化物和硫化物；
PCA显示12–18小时为风味最丰富阶段，9小时有异味，21小时芳香物浓度最高。
3. 代谢组与关键成分分析
发酵前后共检测417种代谢物，涉及脂类、酚类、有机酸等；
发酵后显著上调代谢物44种，包括甘露醇（低热量功能甜味剂）、异烟酰胺（抗菌）、Gentisin（抗氧化护肝）等；
显著下调代谢物30种，如苹果苷（phlorizin）、苯甲醛等。
4. 潜在益生组分识别
共检测46种酚类物质，主要包括咖啡酸、2-羟基肉桂酸、莰皮酸等；
咖啡酸和莰皮酸具有抗氧化、抗炎、神经保护和调脂作用；
多酚类化合物间存在协同作用，提升整体抗氧化能力。
5. 关键代谢通路富集
富集到37条代谢通路，核心为半乳糖代谢、碳水化合物代谢、嘌呤代谢、甘油磷脂代谢等；
半乳糖代谢中D-半乳糖水平升高，蔗糖、甘露醇等显著减少，反映出碳源转化与益生代谢活跃；
柠檬酸循环相关的异柠檬酸和丙酮酸水平提升，有助于风味生成和营养改善。
?? 总结与展望
研究表明，混合植物源益生菌发酵可显著改善MP果汁的感官品质、代谢特征与潜在健康效应。尤其是甘露醇、Gentisin等益生代谢产物的富集赋予其抗氧化、抗菌、护肝与神经保护功能。半乳糖代谢和碳水代谢通路为发酵过程的核心，支持其作为功能性果蔬饮料的开发。未来研究可深入探索其对肠道微生态与代谢疾病的调控机制，推动MP资源高值化利用。
?? 原文链接
https://doi.org/10.1016/j.lwt.2025.117613
?? 主题分类
? 微生物发酵
? 功能营养
? 天然活性成分
? 果蔬
? 食品风味
? 未来食品
图文赏析
