γ-氨基丁酸与脂肪协同调控发酵豆乳凝胶构效机制及其代谢调控网络解析

本研究系统揭示γ-氨基丁酸（GABA）与脂肪通过调控大豆蛋白构象（α-螺旋结构形成）、调节氨基酸代谢与脂代谢通路，协同改善发酵豆乳凝胶强度、风味释放及功能特性（SCFAs/FAAs组成），为植物基发酵乳的质构设计与营养强化提供新策略。

　　

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Materials

实验菌株植物乳杆菌（L. plantarum BL12）源自东北农业大学。脱脂豆粉（脂肪含量1?%）与全脂豆粉（脂肪含量17?%）分别由北京鸿润宝顺科技有限公司（中国北京）和北大荒完达山乳业有限公司（中国哈尔滨）提供。实验所用化学试剂均为分析纯级别。

Preparation of fermented soymilk

首先向11?%（w/v）灭菌全脂或脱脂豆乳中选择性添加1.5?%（w/v）谷氨酸钠（MSG），接种5?%（v/v）乳酸菌悬液，于37°C发酵24小时。通过离心去除沉淀后获得最终发酵豆乳样品。

Analysis of GABA content

GABA作为发酵乳制品中的天然生物活性物质，与发酵豆乳凝胶的结构属性及功能表现具有显著关联。发酵豆乳中GABA含量如图Fig. 1A所示。添加MSG或降低脂肪含量可显著提升GABA含量，这可能源于高浓度MSG或微量游离脂肪酸激活谷氨酸脱羧酶途径所致。

Conclusion

本研究揭示了GABA产量与脂肪水平对发酵豆乳凝胶行为及功能特性的作用机制。GABA可通过诱导大豆蛋白分子间交联并促进α-螺旋结构形成，构建更致密的三维网络，此过程伴随氨基酸代谢通路的显著激活。相比之下，脂肪添加通过"填充效应"破坏蛋白网络，但适量脂肪可优化风味物质释放。代谢组学分析表明GABA主要调控氨基酸代谢，而脂肪显著影响脂质代谢通路。相关性分析进一步证实蛋白构象变化是影响凝胶特性与功能活性的核心内在因素。