发酵豆类可增强其抗糖尿病和抗氧化特性

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的食品科学家发现了五种豆类的最佳发酵条件，不仅能延长生鲜食品的保质期，还能增强其抗氧化和抗糖尿病特性。这项研究有望改善健康食品的功能特性，并提高植物性饮食的可持续性，以解决全球粮食安全问题。

　　

伊利诺伊州香槟市——伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的食品科学家确定了豆类（即豆科植物的干燥可食用种子）的最佳发酵条件，这些条件提高了其抗氧化和抗糖尿病特性以及可溶性蛋白质含量。

研究团队使用植物乳杆菌299v作为微生物，对不同浓度的黑豆、豇豇豆、绿豌豆、红扁豆和斑豆粉进行发酵。虽然发酵后各样品的结果有所不同，但总体而言，其抗氧化活性提高了83%，调节2型糖尿病标志物的能力提高了70%。发酵还增加了可溶性蛋白的含量。

"红扁豆和绿豌豆在抗氧化清除活性和蛋白质溶解度方面表现出最大的改善，"食品科学教授、该论文的通讯作者埃尔维拉·冈萨雷斯·德梅希亚说，"而且它们对改善胰岛素代谢的两种酶的调节作用也最强。"

第一作者、伊利诺伊大学研究生安德烈娅·希梅娜·巴尔德斯-阿尔瓦拉多表示，Lp299v是一种益生菌菌株，"含有支持肠道健康的微生物。发酵后，它会在消化过程中持续发挥作用。它不仅会保存你正在食用的发酵产品，还会产生这些比豆类中完整蛋白质更容易被吸收的肽或氨基酸。"

根据该研究，Lp299v还能减少炎症、增强免疫力和促进铁吸收。该研究由当时在伊利诺伊大学做博士后的埃里克·达米安·卡斯塔涅达-雷耶斯共同撰写。

巴尔德斯-阿尔瓦拉多在今年4月于加利福尼亚州圣地亚哥举行的美国化学学会会议上介绍了部分发现，并将在7月于芝加哥举行的食品技术专家协会年会上展示最终结果。

该团队在《抗氧化剂》杂志上发表了研究结果，并表示迫切需要研究植物性饮食的营养特性及其预防心血管疾病和2型糖尿病等慢性疾病的潜力。

"全球人口高达70%的蛋白质需求由植物性食物满足，"德梅希亚说，"豆类、豆科植物和谷物等产品作为动物蛋白的替代品正受到越来越多的关注。美国农业部2020-2025年美国人膳食指南建议将豆类、豌豆、鹰嘴豆和小扁豆作为健康饮食的一部分。"

根据这项研究，美国农业部的研究化学家戴夫·卢思里亚提供了五种豆类的原始样品，研究团队使用统计软件为每种豆类找到最佳发酵条件，以最大限度地发挥其抗氧化潜力。

巴尔德斯-阿尔瓦拉多表示，这些条件包括不同的时间长度、面粉浓度和细菌菌株。"最终产品都非常不同，"她说，"如果只改变其中一个条件，就会完全改变结果。"

将每种豆类磨成面粉后，研究团队将其分散在蒸馏水中，并加入α-淀粉酶，这是一种将淀粉分解为单糖的胰腺酶，通过为细菌提供现成的碳水化合物来促进发酵。

为了优化，将面粉悬浮液在水中巴氏杀菌以减少原生微生物，并稀释至3%和9%的浓度。研究人员在实验组样品中添加Lp299v以启动发酵，然后将各组样品发酵不同的时间——8、16或24小时。

孵育后，提取可溶性化合物并进行进一步分析。研究团队发现，每个样品的清除效率（在血液循环和控制炎症等身体过程中很重要）提高了57%至83%。红扁豆、豇豇豆和斑豆的清除活性最低，黑豆和绿豌豆的清除活性最高。

此外，他们发现酚类和生物活性肽的浓度增加了。然而，发酵时间影响了红扁豆样品的酚类组成，并对其抗氧化能力产生了不同的影响——根据所使用的测定方法，抗氧化能力增加、减少或保持稳定。

根据该研究，发酵后红扁豆和绿豌豆的可溶性蛋白含量显著增加，而黑豆和斑豆的可溶性蛋白含量显著下降。

研究人员还测试了对细胞摄取葡萄糖的影响以及对调节血糖至关重要的酶的影响。正如他们所假设的那样，发酵使二肽基肽酶-IV（一种使控制血糖的激素失活的酶）的活性降低了40%至70%，使α-葡萄糖苷酶（一种参与分解复杂碳水化合物的消化酶）的活性降低了30%至60%。

"这些发现很重要，有可能为继续研究发酵和改善健康食品功能特性的策略提供信息，"德梅希亚说，"这些豆类含有18%至25%的优质蛋白质，可以单独使用或作为其他食品的配料。我们需要找到合适的加工条件，并激励食品工业将其用于乳制品饮料或肉类替代品。"

此外，德梅希亚表示，鉴于全球面临的粮食不安全、自然资源短缺和气候变化等问题，探索植物性饮食的可持续性至关重要。她说，研究中使用的豆类未来可能成为伊利诺伊州农业生产者或食品工业的重要作物。

该研究由美国农业部研究、教育和经济农业研究服务局、豆类作物健康计划资助。