综述:汉逊德巴利酵母菌在食品工业中的胞内应激调控机制、风味物质生成工艺及潜在应用

【字体: 时间:2025年08月28日 来源:Food Chemistry 9.8

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  这篇综述系统阐述了汉逊德巴利酵母菌(D. hansenii)通过HOG-MAPK通路调控高盐/极端pH/氧化应激的分子机制,解析其通过糖醇合成、蛋白酶/脂肪酶水解及Ehrlich转化生成风味物质的代谢网络,并探讨了该菌在生物防治(OTA抑制)、食品保鲜及益生功能中的创新应用前景。

  

汉逊德巴利酵母菌的极端环境生存策略

作为从海洋和奶酪中分离的耐盐酵母,汉逊德巴利酵母菌(D. hansenii)在12%高盐环境下通过HOG-MAPK通路驱动甘油积累,双向调节碳氮代谢流以维持渗透平衡。盐离子同时激活SOD等抗氧化酶系统,而温度波动会诱导热休克蛋白(HSPs)表达,这种多层次的应激响应网络使其成为极端环境食品发酵的理想候选。

风味化合物合成的代谢引擎

D. hansenii的代谢多样性令人惊叹:利用木糖/阿拉伯糖合成木糖醇(xylitol)和阿拉伯糖醇(arabitol);通过蛋白酶水解释放鲜味肽,脂肪酶催化生成具有坚果香的乙酯类物质;更引人注目的是其Ehrlich途径将苯丙氨酸转化为玫瑰香气的2-苯乙醇。研究还发现,盐应激会显著提升β-葡萄糖苷酶活性,促使糖苷键水解为醛酮类风味前体。

从生物防腐到益生功能的跨界应用

该酵母的挥发性代谢物能吸附霉菌细胞壁,通过物理阻断和竞争营养抑制赭曲霉毒素(OTA)产生。最新研究显示,纳米颗粒负载的D. hansenii发酵液可使草莓腐败率降低63%。其耐胃酸特性及肠道定植能力,使其在调节宿主免疫和代谢综合征干预方面展现出益生潜力。

未来挑战与合成生物学机遇

尽管D. hansenii已表现出卓越的应用价值,但菌株间代谢差异(如甘油产量波动达30%)仍是标准化生产的瓶颈。通过CRISPR-Cas9构建的工程菌株有望突破这一限制,而多组学技术将揭示应激响应与风味代谢的精确调控节点,为开发下一代食品发酵剂提供理论基石。

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