植物乳杆菌WYL8发酵优化：一种提升小麦胚芽稳定性的绿色生物保鲜策略

本研究针对小麦胚芽(WG)脂质易氧化酸败问题，从传统富脂发酵食品中筛选具有抗氧化特性的乳酸菌(LAB)，并通过响应面法(RSM)优化发酵工艺。结果表明植物乳杆菌WYL8(L. plantarum WYL8)能显著抑制脂肪酶(LPS)活性、降低丙二醛(MDA)含量，提升WG贮藏稳定性。该研究为WG的绿色、低成本生物保鲜提供了新思路。

　　

小麦胚芽(Wheat Germ, WG)作为小麦制粉的副产物，虽富含脂质(10-15%)和蛋白质(26-35%)，却因脂质极易氧化酸败而导致资源浪费。传统高温稳定化处理虽能抑制酶活性，但存在能耗高、营养损失大等问题。因此，开发一种高效、环保的WG稳定化技术成为行业迫切需求。

在这项发表于《LWT》的研究中，研究者从中国传统富脂发酵食品（腊肉、板鸭等）中分离筛选具有抗氧化能力的乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)，并通过响应面法(Response Surface Methodology, RSM)优化发酵条件，最终显著提升了WG的贮藏稳定性和营养品质。

研究主要采用以下关键技术方法：

1. 1.
   从湖南农村传统富脂发酵食品样本中分离LAB菌株，通过体外抗氧化指标（总抗氧化能力T-AOC、DPPH·和OH·清除率）和脂酶(Lipase, LPS)抑制能力进行三重筛选；
2. 2.
   对目标菌株进行生理生化鉴定、16S rRNA测序和安全性评价（溶血性试验、抗生素敏感性分析）；
3. 3.
   通过单因素实验和Plackett-Burman设计筛选关键发酵参数，再采用Box-Behnken设计优化工艺；
4. 4.
   分析发酵前后WG的理化指标（pH、LPS活性、MDA含量、T-AOC）和营养组成（纤维组分、短链脂肪酸SCFAs）。

3.1 抗脂质氧化LAB的筛选

研究者从传统腊肉中分离到一株LAB菌株WYL8，其在LBS平板上形成溶钙圈，发酵液能显著降低LPS活性（21.96 U/mL）并提升自由基清除能力（DPPH·清除率89.24%，OH·清除率76.10%）。在WG培养基中，WYL8发酵使LPS活性降低95.18%，MDA含量降低46.21%，pH降至3.85。

3.2 菌株WYL8的鉴定

经革兰氏染色、生化试验和16S rRNA序列分析，鉴定WYL8为植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)。该菌对大肠杆菌K88、沙门氏菌ATCC14028和金黄色葡萄球菌ATCC25923均有抑制作用，且无溶血活性，安全性良好。

3.3 不同处理对WG抗脂质氧化的影响

与自然发酵组(CON)和空白对照组(CK)相比，WYL8发酵组WG的色泽变化最小，pH最低(3.87)，LPS活性最低(14.94 U/mL)，T-AOC最高，且MDA含量无显著上升。

3.4 WG发酵条件的优化

通过单因素和RSM优化，确定最佳发酵条件为：温度37°C、时间15.6 h、水分72.2%、接种量5.4%。在此条件下，发酵WG的pH为3.87，LPS活性降低90.22%，T-AOC提升2.89%。

3.6 有氧贮藏稳定性

经8小时有氧暴露后，WYL8发酵组WG仍保持原有色泽，pH维持在4.0以下，LPS活性和MDA含量显著低于其他组，表明其抗氧化稳定性优异。

3.7 发酵对WG营养成分的影响

发酵后WG的中性洗涤纤维(NDF)含量从23.75%升至37.27%，酸性洗涤纤维(ADF)从20.44%降至9.32%，乳酸(LA)和短链脂肪酸(SCFAs)含量显著增加，营养价值提升。

讨论与结论

该研究首次从传统发酵食品中筛选出具有强抗氧化能力的植物乳杆菌WYL8，并通过RSM优化建立了一套高效的WG生物保鲜工艺。该菌通过产生有机酸和抗氧化物质，显著抑制LPS活性和脂质过氧化，同时提升WG的纤维品质和功能成分。相比传统热加工，发酵法具有绿色、低成本、营养保留率高等优势，为WG的高值化利用提供了新方向。未来需进一步研究发酵WG的货架期、消化特性及功能性成分的变化规律。