AI-2/LuxS群体感应系统增强植物乳杆菌在苹果酸-乳酸发酵中的胁迫耐受性与酿酒性能

本研究揭示了AI-2/LuxS群体感应（QS）系统通过调控叶酸、甲硫氨酸和嘌呤代谢等关键通路，显著提升植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）在低pH、高乙醇等酿酒胁迫环境下的存活率与L-苹果酸降解效率（r=0.978, p<0.001），为开发高性能苹果酸-乳酸发酵（MLF）菌株提供理论依据。

　　

Highlight

AI-2/LuxS群体感应系统通过协调胁迫抗性与代谢活性，显著提升植物乳杆菌（L. plantarum）的酿酒性能。在葡萄酒发酵胁迫条件下，野生型菌株展现出比luxS缺失突变体更强的存活率和苹果酸降解能力，且可培养细胞数与代谢效率呈显著正相关（r=0.978, p<0.001）。

Transcriptomic Insights

转录组分析揭示，LuxS/AI-2 QS系统通过调控叶酸代谢（folate metabolism）、甲硫氨酸循环（methionine cycle）和嘌呤合成（purine biosynthesis）等通路，同时影响物质转运功能，从而在MLF后期阶段增强植物乳杆菌的胁迫适应力。

Wine Fermentation Validation

在马瑟兰葡萄酒MLF实验中，野生型菌株表现卓越：更高的生长活性、更快的L-苹果酸降解速率，以及更稳定的酒体色泽和更丰富的品种香气化合物浓度，证实了该QS系统对酿酒性能的全面优化作用。

Conclusions

本研究阐明AI-2/LuxS QS系统通过多通路协同调控，成为植物乳杆菌应对酿酒环境胁迫的核心枢纽，为开发新一代抗逆MLF发酵剂提供了分子靶点。

（注：翻译保留原文专业术语大小写如LuxS/AI-2、L. plantarum，代谢通路名称采用中文+英文缩写对照形式，关键数据如相关系数r值完整呈现）