乳酸杆菌发酵红椒酱中类胡萝卜素稳定性与代谢组学调控机制研究

【编辑推荐】本研究通过质子核磁共振(1H NMR)和感官评价(RATA分析)揭示无盐/含盐条件下，鼠李糖乳杆菌(L. rhamnosus)发酵红椒酱的代谢通路分化机制：2天37℃发酵可保持88.09%类胡萝卜素留存率，盐处理组多酚含量提升至16.0±0.98 mg-GAE/g，ABTS自由基清除率提升28.5%，OPLS-DA模型鉴定出20种关键代谢物，为功能性食品开发提供新策略。

　　

亮点

本研究首次揭示NaCl通过渗透压应激调控鼠李糖乳杆菌(L. rhamnosus)发酵红椒酱时的代谢通路分化，结合¹H NMR代谢组学与RATA感官分析，发现无盐发酵能显著提升益生菌活性（2.6×10⁹ CFU/mL）和类胡萝卜素留存率（88.09% vs 对照65%），而盐处理使多酚含量提升16%并增强ABTS自由基清除活性。

材料

实验选用墨西哥哈拉帕当地市场的红辣椒(Capsicum annuum L.)，使用鼠李糖乳杆菌LC705菌株（丹麦丹尼斯克公司）进行发酵。试剂包括MRS培养基、丙酮、氘代水(D₂O)等分析级化学品。

鼠李糖乳杆菌在红椒酱中的存活特性

如图1所示，无论是否添加NaCl，菌株均在接种2天后达到生长峰值。无盐组的最大活菌数达2.6×10⁹±0.2^a CFU/mL，显著高于盐处理组(10⁸±0.051^b CFU/mL)，证实渗透压会抑制初期增殖但维持FAO规定的益生菌最低标准。

结论

红椒酱经鼠李糖乳杆菌发酵后成为符合国际标准的益生菌食品，其无盐发酵工艺能同步实现类胡萝卜素保护（一级降解动力学）、多酚含量提升（13.7→16.0 mg-GAE/g）和风味优化（果香评分提升），代谢组学鉴定出的20种标志物（如乳酸、α/β葡萄糖、4-异丁酸酪氨酸）为精准调控发酵工艺提供分子靶点。