
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
传统区域性食品的营养与健康促进特性:利用组学技术解析微生物与代谢物的健康密码
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Functional Foods 3.8
编辑推荐:
传统食品作为文化遗产的重要组成部分,其健康价值长期未被充分认识。本研究通过整合meta-omics(元组学)技术,系统解析了亚洲、欧洲等地传统发酵食品中的功能性微生物群落(如LAB)及其代谢产物(如GABA、酚类化合物),揭示了其在抗肿瘤、降胆固醇、调节肠道菌群等方面的分子机制。研究成果为传统食品的现代化开发提供了科学依据,对促进功能性食品产业发展具有重要意义。
在全球饮食文化快速融合的今天,传统食品正面临工业化冲击与健康价值被低估的双重挑战。这些历经数百年演化的地域性美食,不仅承载着独特的文化基因,其蕴含的微生物群落和生物活性成分更可能成为解决现代慢性疾病的天然宝库。然而,科学界对这些传统食品的健康机制认知仍存在巨大空白——究竟哪些微生物在发酵过程中起关键作用?它们产生的代谢物如何影响人体健康?这些问题亟待系统解答。
为此,来自国内某高校的研究团队在《Journal of Functional Foods》发表了一项开创性研究。通过整合多组学技术,该研究首次全景式揭示了传统发酵食品中微生物-代谢物-健康效应的分子网络,为传统食品从经验传承走向科学认证提供了关键证据。研究团队采用高通量测序(NGS)解析了印度kinema、韩国kimchi等45种传统食品的微生物组成;运用GC-MS和LC-MS技术鉴定出γ-氨基丁酸(GABA)、酚类化合物等217种功能代谢物;结合体外实验证实了这些成分在调节肠道菌群、抑制肿瘤细胞增殖等方面的生物学效应。
在"印度传统食品的科学解码"章节中,研究详细阐述了东部地区Gundruk发酵过程中乳酸菌(L. plantarum等)的演替规律,其产生的乳酸使pH降至3.3-3.8,不仅延长保质期,还释放具有抗癌活性的维生素C和胡萝卜素。北部地区的Chartayshya发酵肉制品中,L. divergens和B. subtilis的共生体系被证明能产生抗菌肽,有效抑制李斯特菌等致病菌生长。
"国际视野下的健康密码"部分则揭示了韩国kimchi中Leuconostoc mesenteroides合成的2,3-丁二醇(2,3-butanediol)是风味物质的关键前体,其富含的GABA具有降血压功效。土耳其hardaliye饮料中的反式白藜芦醇(trans-resveratrol)含量高达2.6 mg/L,通过抑制FoxM1转录因子展现出显著抗癌活性。
组学技术的创新应用成为本研究的重要突破点。宏基因组测序显示pu-erh茶发酵过程中Aspergillus贡献了50.45%的蛋白质组,尽管其菌群占比不足5%。代谢组学分析发现doenjang中的色胺(tryptamine)等9种代谢物是传统工艺的特征标志物,与Bacillus菌群的代谢通路显著相关。
在健康效应机制方面,研究证实:1)发酵食品通过增加Bacteroidetes/Firmicutes比值改善肠道微生态;2)kimchi摄入量达210 g/天可提升HDL-C水平并降低IL-6炎症因子;3)young coconut juice(YCJ)以40 mL/kg剂量显著改善卵巢切除大鼠的皮肤胶原密度和骨矿物质含量。这些发现为传统食品预防代谢综合征、骨质疏松等疾病提供了分子层面的解释。
该研究的里程碑意义在于构建了首个传统食品"微生物-代谢物-健康效应"数据库,证实了发酵过程中LAB产生的有机酸(如乳酸)、生物活性肽(如MPO抑制肽)和次级代谢产物(如nootkatone)的协同保健作用。这不仅为传统工艺的标准化生产提供了科学指导,更开辟了通过膳食干预预防慢性疾病的新途径。正如研究者强调的,在快消食品泛滥的今天,科学解码传统美食的健康密码,或许是平衡现代饮食文化与公共卫生需求的智慧选择。
生物通微信公众号
知名企业招聘