长双歧杆菌与副干酪乳杆菌及菊粉共培养协同增效机制及其对发酵乳品质的调控研究

本研究针对益生菌共发酵机制不明、发酵乳品质提升受限等问题，通过基因组(COG/KEGG)与代谢组学技术，揭示了副干酪乳杆菌FDRS29B12与菊粉协同促进长双歧杆菌CCFM1077存活率提升2个数量级的关键机制，使发酵乳持水力提升15%并显著改善风味代谢通路，为益生菌组合优化提供理论依据。

　　

在追求健康饮食的今天，发酵乳制品因其独特的营养价值和益生功能备受青睐。然而，市售酸奶往往只是简单堆砌益生菌种，菌株间的协同机制如同"黑箱"，导致产品品质参差不齐。更令人困扰的是，被誉为"肠道健康卫士"的长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)在发酵过程中存活率低，且对复杂多糖如菊粉(inulin)的利用能力有限。这些问题就像拦路虎，阻碍着高品质发酵乳的研发。

江南大学食品微生物菌种保藏中心(CCFM)的研究团队独辟蹊径，将目光投向长双歧杆菌CCFM1077与副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)FDRS29B12的"跨界合作"。这项发表在《Food Research International》的研究揭示：这对"黄金搭档"在菊粉的牵线搭桥下，竟能产生"1+1>2"的神奇效果——不仅让长双歧杆菌的存活率飙升100倍，还使发酵乳持水力提高15%，更意外解锁了芳香族氨基酸代谢通路，赋予产品独特风味。

研究人员运用基因组功能注释(COG/KEGG)解析菌株代谢特征，通过体外共培养实验监测菌群互作，结合酸奶发酵实验评估产品品质，并采用代谢组学技术追踪风味物质变化。这些方法如同多棱镜，全方位折射出益生菌共培养的奥秘。

基因组功能注释显示，副干酪乳杆菌在碳水化合物代谢方面更具优势，特别是菊粉降解相关基因富集，这为后续的"代谢分工"埋下伏笔。体外共培养实验中，菊粉的加入使长双歧杆菌存活率实现惊人跃升，验证了副干酪乳杆菌作为"多糖分解专家"的角色——它将长链菊粉"剪裁"成短链片段，为长双歧杆菌提供"定制营养"。

酸奶发酵实验数据更令人振奋：BLJ处理组(含副干酪乳杆菌和菊粉)展现出卓越的发酵性能，酸度曲线更陡峭，凝乳时间缩短。扫描电镜图像清晰显示，该组酸奶蛋白网络结构更致密，这解释了其持水力提升15%的原因。代谢组学分析则发现一组"风味指纹"——芳香族化合物显著增加，特别是苯丙氨酸代谢通路被激活，这些物质如同"味蕾精灵"，赋予产品层次丰富的风味体验。

在讨论部分，研究者指出这种"三位一体"的共培养模式创造了多赢局面：副干酪乳杆菌扮演"后勤部长"，分解菊粉提供养分；长双歧杆菌则化身"风味大师"，转化前体物质产生芳香化合物；而菊粉既是"营养桥梁"又是"益生元"，形成良性循环。这种基于代谢互补的设计思路，突破了传统益生菌组合的盲目性，为精准化菌种配伍提供了范例。

该研究不仅解开了益生菌协同增效的分子密码，更建立了从基因组到代谢组的全链条解析方法。其意义如同为发酵乳行业装上了"导航系统"，让菌种组合设计从经验摸索走向理性规划。未来，这种"代谢搭桥"策略有望拓展到其他功能性食品开发中，让微生物的"团队协作"创造出更多健康美味。