混合益生菌发酵梅浆的代谢组学与生物活性分析：揭示黄酮生物合成与有机酸代谢的协同增效机制

本研究针对易腐梅果资源利用难题，创新性地采用植物乳杆菌(L. plantarum)、副干酪乳杆菌(L. paracasei)和婴儿双歧杆菌(B. infantis)混合发酵梅浆。通过非靶向代谢组学(LC-MS/MS)检测到2113种代谢物，发现发酵3天时总酚和总黄酮含量分别提升17.5%和31.4%，ABTS/DPPH/FRAP抗氧化活性显著增强，鉴定出4-羟基苯甲酸、烟酰胺和消退素D1等30种关键抗氧化代谢物。该研究为开发高附加值功能性发酵水果制品提供了理论依据和技术支撑。

　　

梅子作为蔷薇科李属植物，在我国长江流域和西南地区广泛分布，其中重庆巫山脆梅因其独特风味和丰富营养备受青睐。然而这种水果高度易腐，采后损失严重，严重制约其商业化价值。传统加工方式往往导致活性成分损失，而益生菌发酵技术既能延长保质期，又能提升功能活性，成为当前研究热点。

针对这一产业难题，西南大学园艺园林学院的Zimao Ye团队在《Food Chemistry: X》发表创新研究，采用植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、副干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)和婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)三种益生菌混合发酵梅浆，通过多组学技术系统解析发酵过程中的代谢重塑机制。这项研究不仅解决了易腐水果加工难题，更揭示了益生菌协同转化提升水果生物活性的分子机制。

研究人员运用高效液相色谱(HPLC)分析糖和有机酸动态，采用Folin-Ciocalteu法和Al(NO₃)₃比色法测定总酚(TPC)和总黄酮(TFC)，通过ABTS/DPPH/FRAP三体系评估体外抗氧化活性，建立H₂O₂诱导的RAW264.7细胞氧化应激模型检测细胞抗氧化指标，并运用LC-MS/MS非靶向代谢组学解析代谢物变化。所有实验均采用三重复设计，数据通过SPSS进行ANOVA方差分析。

研究结果揭示：在理化特性方面，混合菌种在梅浆中保持7 log CFU/mL以上的活菌数，发酵5天后总糖降低24%，而第3天时总酚和总黄酮分别增加17.5%和31.4%。代谢组学检测到2113种代谢物，发现黄酮生物合成和有机酸代谢通路显著富集。槲皮素和原花青素B2等关键代谢物被显著上调。

在关键代谢物变化方面，糖类代谢显示海藻糖和棉子糖含量持续增加；有机酸中D-酒石酸和琥珀酸显著上升，而苹果酸和奎宁酸下降；酚酸类4-羟基苯甲酸和绿原酸含量提升；黄酮类化合物表儿茶素、染料木素和原花青素B2显著积累。这些变化与微生物的β-葡萄糖苷酶活性和糖苷水解作用密切相关。

抗氧化评价显示，发酵3天样品在ABTS、DPPH和FRAP三种体系中活性最强，分别提升33.6%、22.3%和17.4%。细胞实验证实该时期样品能显著降低MDA水平，提高SOD、CAT、GR和GSH活性。相关性分析鉴定出30种与抗氧化密切相关的代谢物，其中4-羟基苯甲酸与SOD活性呈强正相关(r=0.763)，烟酰胺与MDA负相关(r=-0.817)。

该研究通过多维度分析证实，混合益生菌发酵能有效转化梅浆中的糖类和酚类物质，通过微生物酶促反应释放结合态活性成分，并产生新型功能代谢物。特别值得注意的是，发酵中期(3天)形成的特定代谢谱具有最优抗氧化效能，这为工业化生产设定了关键质量控制点。研究揭示的菌株协同作用机制和代谢通路调控规律，不仅为功能性发酵水果制品开发提供理论支撑，也为其他易腐水果的增值加工开辟了新思路。未来研究可进一步优化菌种配比和发酵参数，并开展人体临床试验验证其健康功效。