黑豆天贝共发酵中根霉与丙酸杆菌协同莫纳可林K对根霉素和维生素B12的增效机制及代谢组学分析

【编辑推荐】本研究创新性地将莫纳可林K（MKS）与丙酸杆菌（P. freudenreichii）共发酵（PFCF）技术结合，显著提升黑豆天贝中维生素B12（2.49倍）和根霉素（14.94倍）产量，并通过PCA（主成分分析）和VIP（变量重要性投影）揭示葡萄糖胺为关键代谢标志物，为功能性发酵食品开发提供新策略。

　　

Highlight

黑豆（Phaseolus vulgaris L.）作为天贝发酵底物购自泰国素可泰当地市场，4°C冷藏备用。

菌种制备

根霉（Rhizopus oligosporus）TISTR 3098与丙酸杆菌（Propionibacterium freudenreichii）TISTR 446按Burgess等(2006)方法培养，菌株源自泰国科学技术研究所（TISTR），悬浮于10%甘油溶液中。

根霉葡萄糖胺含量与菌群动态

不同处理组（1.对照组；2.MKS组；3.PFCF组；4.MKS+PFCF组）中根霉生长曲线均呈现典型四阶段：延滞期（0-12h）、对数期（12-24h）、稳定期（24-36h）和衰亡期（36-48h）。MKS+PFCF组在对数期（12-24h）测得最高葡萄糖胺含量（897.16 mg/g底物），α-淀粉酶、β-葡萄糖苷酶、羧甲基纤维素酶和蛋白酶活性在此阶段达峰值。

结论

MKS+PFCF处理使黑豆天贝维生素B₁₂含量较PFCF组提升2.49倍，根霉素产量在12-48h发酵期间增长14.94倍。代谢通路分析揭示17条与氨基酸代谢和能量转化相关的关键路径，包括半乳糖代谢及淀粉-蔗糖代谢。