综述：微生物转化：发酵在提升营养品质与人类健康中的作用

（编辑推荐）本综述系统阐述了发酵技术通过微生物代谢（如乳酸菌LAB、酵母等）提升食品营养价值的作用机制，重点解析了其产生的益生菌、短链脂肪酸（SCFAs）、生物活性肽等功能成分对肠道健康、免疫调节及慢性病（如代谢综合征）的干预潜力，为功能性食品开发提供科学依据。

　　

Abstract

发酵作为最古老的食品保存技术之一，其通过微生物代谢实现的双重价值——既延长食品保质期又提升营养功能特性，正引发新一轮研究热潮。乳酸菌（Lactobacillus spp.）、酵母（Saccharomyces cerevisiae）和霉菌（Aspergillus oryzae）等核心微生物通过分解糖类产生有机酸、酶和次级代谢产物，不仅赋予发酵食品独特的风味质地，更显著提升了维生素B族、矿物质（如铁、锌）的生物利用度，同时降解植酸（phytic acid）等抗营养因子。

微生物代谢的生化魔法

发酵过程中，微生物通过糖酵解（glycolysis）和三羧酸循环（TCA cycle）等通路产生短链脂肪酸（SCFAs，如乙酸acetate、丙酸propionate），这些分子既能降低肠道pH值抑制病原菌，又可作为肠上皮细胞能量源。值得注意的是，某些菌株还能合成γ-氨基丁酸（GABA）等神经活性物质，暗示发酵食品对脑-肠轴（gut-brain axis）的潜在调控作用。

健康干预的多维证据

临床研究显示，定期摄入发酵乳制品可使心血管疾病（CVD）风险降低14-18%，其机制与发酵产生的血管紧张素转化酶抑制肽（ACE-inhibitory peptides）相关。在代谢综合征（MetS）管理中，开菲尔（kefir）中的菌群组合能显著改善胰岛素敏感性（HOMA-IR指数下降23%）。此外，泡菜（kimchi）中富含的植物乳杆菌（L. plantarum）可通过调节Th17/Treg平衡缓解炎症性肠病（IBD）。

未来食品的创新方向

基于宏基因组学（metagenomics）和代谢组学（metabolomics）的菌株定向筛选技术，正推动第三代功能性发酵食品的诞生。例如，通过基因编辑技术增强酵母菌的β-葡聚糖合成能力，或利用共培养体系同时提高产品中叶酸（folate）和谷胱甘肽（GSH）含量。这些突破性进展使发酵技术从传统工艺升级为精准营养干预工具，为应对全球慢性病负担和粮食可持续性挑战提供全新解决方案。