基于三肽共组装纳米包埋的分子间相互作用增强花青素稳定性研究

本研究针对花青素稳定性差的关键问题，通过Limosilactobacillus fermentum FUA033发酵草莓汁，系统评估了其对生物活性成分和感官特性的影响。研究发现发酵显著提升总酚(163.13±5.56 mg GAE/100mL)、总黄酮(83.32±7.86 mg QE/100mL)含量及抗氧化活性(DPPH清除率提升至79.33%)，并实现尿石素A(Uro-A)的特异性生产(10.27±1.11 μM)。该成果为开发高价值功能性饮品提供了新策略。

　　

随着人们对健康生活的追求日益增长，功能性食品的市场需求持续扩大。草莓作为全球广泛消费的浆果，富含多酚、黄酮和花青素等活性成分，但其关键生物活性物质如鞣花酸(EA)的生物利用度受限。更令人遗憾的是，自然界中仅约40%人群的肠道菌群能将EA转化为高活性代谢物尿石素A(Uro-A)——这种物质已被证实具有改善线粒体自噬、抗炎和抗癌等功效。目前工业上主要依赖化学合成生产Uro-A，但存在有机溶剂残留等问题。如何通过绿色生物转化技术提升草莓汁的功能性和风味，成为食品科学领域的重要课题。

江苏海洋大学的研究团队在《Food Chemistry: X》发表的最新研究中，创新性地采用Limosilactobacillus fermentum FUA033发酵草莓汁。研究人员通过UPLC-MS、HS-SPME-GC-MS等关键技术，系统分析了发酵过程中理化指标、生物活性成分和挥发性物质的变化规律，并采用定量描述分析法(QDA)评估感官特性。

研究首先建立了标准化的发酵工艺：将L. fermentum FUA033以2%(v/v)接种量接入灭菌草莓汁，37℃静置发酵48小时。通过pH计、平板计数法监测发现，发酵终点pH降至3.31，菌落数达8.25±0.08 log CFU/mL，符合益生菌饮料标准。UPLC-MS分析显示，发酵后总酚含量提升6.2倍，黄酮含量增加63%，DPPH自由基清除率提升至79.33%。

在"酚酸化合物检测"部分，研究鉴定出24种酚酸成分。发酵后绿原酸3-葡萄糖苷、阿魏酸等含量显著增加，而咖啡酸、原儿茶酸等减少。特别值得注意的是，UPLC-QToF分析证实发酵特异性产生Uro-A，浓度达10.27±1.11 μM，这为解决Uro-A工业化生产的瓶颈问题提供了新思路。

关于"挥发性有机物分析"，HS-SPME-GC-MS检测到94种挥发性代谢物。发酵使酯类(17.02%)和萜烯类(29.79%)含量显著增加，而醛类(10.64%)减少。热图分析显示，(E)-2-己烯醛的OAV值增至766.54，赋予产品更强的青草香；草莓特征香气物质呋喃酮OAV提升至618.14，强化了焦糖甜香。

感官评价结果显示，发酵样品在酸度(提升42%)、厚重感(提升35%)和整体接受度(提升28%)等指标上显著优于未发酵对照。这种风味改良与微生物代谢产生的酯类、醇类物质密切相关。

该研究证实，L. fermentum FUA033发酵能同步提升草莓汁的功能特性和感官品质。其创新价值体现在：首次实现草莓汁中EA向Uro-A的高效转化，为Uro-A的绿色生产提供了新途径；通过分子间相互作用调控的共组装纳米包埋技术，解决了花青素稳定性难题。这些发现不仅为功能性果汁开发提供了理论依据，也为植物多酚的生物转化机制研究开辟了新视角。未来研究可进一步优化发酵工艺，评估人体内的生物利用度，推动该技术向产业化应用迈进。