群体感应分子2-苯乙醇调控酿酒酵母31在模拟酸鱼发酵中的风味强化机制

针对传统酸鱼发酵中微生物群落不稳定导致风味品质不均的难题，本研究以群体感应分子2-苯乙醇（2-PE）为调控靶点，揭示了其对酿酒酵母31发酵性能的优化机制。结果表明，250 μM 2-PE通过改变细胞壁结构、促进生物膜形成，显著提升酯类和醇类风味物质产量，为传统发酵食品的定向风味调控提供了新策略。

　　

论文解读

酸鱼作为传统发酵食品，其独特风味源于微生物的复杂作用。然而，自然发酵过程中微生物群落的不稳定性常导致产品品质参差不齐，成为制约产业化的瓶颈。群体感应（Quorum Sensing, QS）作为微生物间通讯的重要机制，近年来在发酵食品调控中展现出巨大潜力。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）作为酸鱼发酵的核心菌种，其代谢活动直接决定风味物质的生成。但如何通过QS分子精准调控酵母行为以优化发酵过程，仍是亟待解决的科学问题。

江苏省农业科学院的研究团队在《Food Microbiology》发表的研究中，首次系统揭示了QS分子2-苯乙醇（2-PE）对酿酒酵母31菌株发酵性能的调控机制。研究采用模拟酸鱼发酵体系，结合代谢组学和显微形态分析，发现2-PE通过多重途径影响酵母的生理状态和代谢活性。

关键技术方法
研究以从传统酸鱼中分离的酿酒酵母31为对象，设置0-500 μM梯度2-PE处理组，通过平板计数法监测酵母种群动态，利用扫描电镜观察细胞超微结构变化，结合气相色谱-质谱（GC-MS）分析挥发性风味物质，并采用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）解析代谢差异。

研究结果

酵母种群变化
250 μM 2-PE处理组的酵母存活率在发酵第3-5天显著提升（P<0.05），而500 μM高浓度则表现出抑制作用，表明2-PE的效应具有浓度依赖性。

细胞结构与功能调控
电镜观察显示2-PE诱导了细胞壁结构重塑，增加膜通透性并促进生物膜形成。这种形态适应性变化与Ehrlich途径关键基因（ARO8/9/10）的上调相关，为加速葡萄糖转运和乙醇生成提供了结构基础。

风味物质合成
GC-MS数据表明，2-PE处理组的酯类（如乙酸乙酯）和醇类（异戊醇）产量显著增加，这些物质正是酸鱼特征风味的关键贡献者。OPLS-DA模型清晰区分了处理组与对照组的代谢轮廓，证实2-PE直接参与风味编程。

结论与意义
该研究首次阐明2-PE通过QS机制协调酿酒酵母的群体行为与代谢网络：在适度浓度下，2-PE通过激活PKA信号通路促进FLO11介导的生物膜形成，同时优化Ehrlich途径的碳流分配，最终实现风味物质的定向富集。这一发现不仅为理解酵母QS系统提供了新视角，更开创了通过外源添加QS分子精准调控传统发酵食品品质的新范式，对推动食品发酵产业的标准化升级具有重要实践价值。