乳酸菌发酵低糖水溶液橄榄叶实现橄榄苦苷向羟基酪醇的高效生物转化

为解决农业废弃物橄榄叶资源化利用难题，斯洛伐克科学院分子生物学研究所团队创新性采用乳酸菌(LAB)发酵技术，在低糖水相体系中实现橄榄苦苷向高价值抗氧化剂羟基酪rosol的生物转化。研究筛选出F. sanfranciscensis B415等3株高效β-葡萄糖苷酶活性菌株，3天发酵转化率达峰值，为绿色提取植物多酚提供新范式。

　　

橄榄树作为地中海地区标志性经济作物，其修剪产生的叶片废弃物约占橄榄加工总量的10%。这些富含橄榄苦苷(oleuropein)的叶片传统处理方式不仅增加生产成本，还可能造成环境负担。与此同时，橄榄苦苷的衍生物羟基酪rosol(hydroxytyrosol)因其卓越的抗氧化、抗炎和心血管保护作用，在功能食品和医药领域需求激增。当前工业提取多依赖有机溶剂和物理辅助手段，存在能耗高、污染重等弊端，如何开发绿色高效的生物转化技术成为学界焦点。

斯洛伐克科学院分子生物学研究所(Institute of Molecular Biology, Slovak Academy of Science)联合意大利雷焦卡拉布里亚地中海大学的研究团队，在《World Journal of Microbiology and Biotechnology》发表创新成果。他们突破性地利用乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)发酵技术，在无需有机溶剂的低糖水相体系中，成功实现橄榄叶废弃物中橄榄苦苷向羟基酪rosol的高效转化。

研究采用β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase, β-glu)活性筛选、UPLC-UV/Vis分析等关键技术，通过28天发酵实验系统评估14株LAB菌株。从橄榄、柑橘等农产品分离的菌株中，发现Fructilactobacillus sanfranciscensis B415等三株菌在pH 4.3条件下展现最优转化效率，3天即达112.19 mg L^-1羟基酪rosol产率。

β-葡萄糖苷酶活性筛选
通过Arbutin Iron Agar显色实验，从14株LAB中筛选出L. pentosus B506等5株β-glu高活性菌株，其酶解橄榄苦苷糖苷键的能力与培养基褐变程度呈正相关。

发酵体系动态监测
建立含0.3 g L^-1葡萄糖的改良MRS培养基体系，LAB通过产酸使pH降至4.21-4.40，既促进多酚溶出又维持8 log CFU mL^-1以上活菌数。UPLC监测显示羟基酪rosol含量在第3-7天出现峰值，随后因氧化降解逐渐下降。

高效转化菌株鉴定
F. sanfranciscensis B415与L. pentosus双菌株表现出"一石二鸟"特性：既能高效降解橄榄苦苷（28.84 mg L^-1残留量），又实现羟基酪rosol高产（112.19 mg L^-1），且首次报道F. sanfranciscensis的橄榄苦苷转化能力。

该研究开创了农业废弃物增值利用的新路径：一方面，水相发酵体系避免有机溶剂使用，符合绿色化学原则；另一方面，LAB发酵同步解决多酚提取和转化两个关键步骤。更值得关注的是，该方法可拓展至木犀科其他含橄榄苦苷的植物废弃物处理，为循环经济提供技术支撑。未来通过优化NaCl浓度、开发菌株组合策略，有望进一步提升转化效率，推动羟基酪rosol的工业化生产。