益生菌-益生元协同发酵牦牛乳的制备及其对肠道菌群调控机制研究

推荐：研究人员针对传统发酵牦牛乳功能特性不足的问题，通过整合Lacticaseibacillus paracasei YT805与菊粉开发新型合生元发酵乳（F3）。研究发现F3持水性（55.17% vs 49.14%）和总固形物（33.19% vs 26.95%）显著提升，β-折叠含量增加至40.12%，贮藏21天后仍保持4.33×107 CFU/mL YT805活性。体外发酵证实F3显著富集产短链脂肪酸（SCFAs）菌属（Acidaminococcus/Megasphaera），SCFAs水平提升25-90%，为功能性乳制品开发提供新策略。

　　

在青藏高原被誉为"液态黄金"的牦牛乳，虽富含蛋白质和生物活性物质，但其传统自然发酵产品存在益生功能机制不明、贮藏稳定性差等瓶颈。同时，如何通过现代发酵技术提升牦牛乳的功能特性，成为乳品科学领域的重要课题。四川师范大学的研究团队创新性地将自主分离的Lacticaseibacillus paracasei YT805（保藏号CGMCC 31830）与菊粉结合，开发出兼具优良理化特性和肠道健康促进功能的合生元发酵牦牛乳。

研究采用三组对比设计：F1（商业发酵剂对照）、F2（添加YT805的益生菌组）和F3（YT805+菊粉的合生元组）。通过质构分析仪、圆二色谱（CD）、扫描电镜（SEM）等技术表征产品特性，结合GC-MS分析挥发性风味物质，并采用体外结肠发酵模型评估肠道菌群调节作用。16S rRNA测序和短链脂肪酸（SCFAs）检测揭示了微生物代谢机制。

研究结果显示，合生元组F3展现出独特的结构优势：水结合能力（WHC）提升至55.17%，表面疏水性降低35%，β-折叠含量达40.12%，形成更致密的蛋白网络。电镜观察发现F3的酪蛋白束间隙更小，表面孔隙直径增大，与其4.79N的弹性值和3.33N的咀嚼性提升相吻合。贮藏21天后，F3保持6.17×10⁸ CFU/mL乳酸菌总量，菊粉降解率27.22%但仍维持功能活性。风味分析显示F3酯类、酮类化合物增加，含硫异味物质减少50%。

肠道菌群调控是研究的核心发现。体外发酵后，F3显著改变微生物组成：产SCFAs菌属Acidaminococcus相对丰度从0%激增至19.73%，Megasphaera增加7.04%，Megamonas提升2.85%。对应地，乙酸、丙酸和丁酸浓度分别增长25-90%。值得注意的是，潜在致病菌Escherichia-Shigella的增殖现象提示需进一步开展体内验证。

该研究证实，L. paracasei YT805与菊粉的协同作用能优化发酵牦牛乳的质构特性，并通过特异性富集有益菌群促进SCFAs生成。这种"一菌一素"的精准配伍策略，不仅为高原特色乳品增值提供了技术路径，也为肠道微生态调控研究提供了新视角。未来研究需在动物模型中验证其改善代谢综合征等慢性病的潜力，并优化菌株比例以平衡功能性与安全性。论文发表在食品科学权威期刊《LWT》上，为功能性乳制品开发提供了重要理论依据。