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双菌种顺序发酵策略提升蓝莓果泥风味特征及通过调节生物活性成分改善酒精性肝损伤的护肝效应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:Food Research International 7.0
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针对蓝莓贮藏期短、风味与功能成分易损失的问题,研究人员采用Lachancea thermotolerans 与Lactobacillus plantarum 双菌种顺序发酵技术,开发出风味更佳、总酚含量显著提升的蓝莓果泥(SeqF)。该产品通过激活Nrf2通路、抑制TLR4信号,在小鼠酒精性肝损伤模型中展现出优异的抗氧化、抗炎及调节血脂(如升高HDL-C)作用,为功能性食品开发提供新思路。
蓝莓因其丰富的多酚类物质和健康效益被誉为“超级水果”,但采后易腐败、冷冻后风味劣变及生物活性成分(如花青素)流失等问题严重制约其产业化应用。酒精性肝病(ALD)的全球高发病率与氧化应激、炎症反应密切相关,而现有护肝功能性食品开发面临成分稳定性与生物利用度低的挑战。在此背景下,南京林业大学与江苏省农业科学院的研究团队创新性地采用Lachancea thermotolerans
(耐热拉链酵母)和Lactobacillus plantarum
(植物乳杆菌)双菌种顺序发酵技术,成功制备出风味与功能兼具的蓝莓果泥(SeqF),相关成果发表于《Food Research International》。
研究团队通过优化固液比(1:0.5)、接种量(2%)和发酵时间(24小时)等参数,结合HPLC(高效液相色谱)和GC-MS(气相色谱-质谱联用)技术分析代谢产物。小鼠酒精性肝损伤模型用于验证SeqF的护肝效应,检测指标包括血清ALT/AST(丙氨酸转氨酶/天冬氨酸转氨酶)、肝脏抗氧化酶活性及炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)水平,并通过Western blot分析TLR4/NF-κB和Nrf2/HO-1信号通路蛋白表达。
材料与方法
研究选用兔眼蓝莓品种‘Brightwell’,经-80℃冻存后匀浆处理。顺序发酵组先接种L. thermotolerans
发酵12小时,再接入L. plantarum
继续发酵12小时,对照组为单一菌种发酵(LTF/LPF)和未发酵纯果泥。
结果
发酵优化与成分分析:SeqF总酚含量(TPC)达3.52 mg/g,显著高于单一发酵组(LTF 3.32 mg/g,LPF 3.05 mg/g),且阿魏酸、咖啡酸和没食子酸含量提升30%以上,花青素保留率达89%。挥发性物质检测显示SeqF中酯类(如乙酸乙酯)和萜烯类(如芳樟醇)含量增加,赋予果泥更浓郁的果香。
护肝效应验证:SeqF组小鼠血清ALT/AST水平较酒精模型组降低47%/52%,HDL-C升高38%。肝脏SOD(超氧化物歧化酶)和GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)活性提升2.1倍,MDA(丙二醛)含量下降63%。炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达量分别抑制了58%、49%和67%。
机制解析:SeqF通过下调TLR4/MyD88/NF-κB通路抑制炎症反应,同时激活Nrf2及其下游HO-1(血红素加氧酶-1)表达,增强细胞抗氧化防御能力。
结论与讨论
该研究首次证实双菌种顺序发酵可协同提升蓝莓果泥的风味物质与功能成分,其护肝机制涉及多靶点调控:酚酸类物质直接清除自由基,而代谢产物通过“TLR4-Nrf2双轴调控”减轻氧化应激与炎症级联反应。这一策略不仅为延长蓝莓产业链提供技术支撑,更为开发兼具感官享受与精准营养的功能性食品开辟新路径。未来研究可进一步探索SeqF中关键活性单体的协同作用及人体临床试验验证。
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