手工蓝纹奶酪代谢组指纹：生产者与洞穴微环境对Cabrales奶酪成熟的影响

《Food Chemistry》：Metabolomic fingerprinting of an artisanal blue-veined cheese: Impact of cave microenvironment and producer

　　

手工蓝纹奶酪的代谢组指纹：洞穴微环境与生产者的作用。研究人员针对获PDO（Protected Designation of Origin，原产地命名保护）地位的Cabrales蓝纹奶酪，分析传统生产条件下生产者与天然洞穴成熟环境对代谢组轨迹的影响。奶酪在天然洞穴中成熟，洞穴关联微生物群可定殖于rind（奶酪外皮）与core（奶酪内部），参与蛋白水解与脂解，释放游离氨基酸（free amino acids，FAA）与游离脂肪酸（free fatty acids，FFA），并生成挥发性化合物与生物胺。研究发现生产者与洞穴形态可塑造不同代谢组轨迹；rind代谢组受洞穴微环境条件强烈调节；γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）、鸟氨酸（ornithine）、甲基酮（methyl ketones）与酯类（esters）可区分成熟条件；地形驱动代谢支持营养与感官多样性。该研究说明传统农业食品系统中“terroir（风土）”相关代谢可维持手工奶酪独特性，对抗规模化标准化生产带来的同质化。

研究背景方面，手工奶酪因感官独特性而具有高价值，蓝纹奶酪成熟常依赖天然洞穴微气候与本土微生物群。已有研究多聚焦微生物组，关键传统生产变量对奶酪代谢组的影响信息有限。Cabrales奶酪自1981年获PDO地位，由生牛乳或牛、羊、山羊混合乳制成，在Picos de Europa山区天然洞穴成熟。研究人员此前发现洞穴可快速定殖奶酪并改变微生物组与抗性组，但生产者与不同洞穴环境如何在真实传统条件下影响感官与组分仍不清楚。因此，研究人员以Cabrales为模型，表征成熟过程中代谢组特征，比较三家生产者在同洞成熟，以及同一生产者批次在三个洞穴成熟的差异，识别生产者实践与洞穴环境对应的代谢指纹。

作者为开展研究用到的主要关键技术方法如下：样本来自三家生产者，Producer 1与Producer 3用牛乳，Producer 2用88%牛乳、8%羊乳、4%山羊乳；三家生产者奶酪均在Cave 2成熟，Producer 2同批次再分至Cave 1、Cave 2、Cave 3；Cave 1海拔160 m、14 °C、98%相对湿度，Cave 2海拔700 m、12 °C、92.5%相对湿度，Cave 3海拔1000 m、8.5 °C、95%相对湿度；取样阶段为工厂内30天初始成熟、洞穴中约150天中间阶段、最多190天终阶段，并分rind与core。技术方法包括近红外/组分分析中的水分活度（water activity，a_w）测定、FFA的气相色谱火焰离子化检测、FAA与生物胺的UPLC光电二极管阵列检测、HS-SPME-GC–MS非靶向挥发物分析，以及PERMANOVA、PCoA、Spearman相关等多元统计。

3.1 蓝纹奶酪组分

3.1.1 生产者对蓝纹奶酪组分的影响：研究人员通过组分参数分析发现，即便同洞成熟，生产者间pH、滴定酸度、脂肪与蛋白仍存在显著差异；Producer 2因混合乳脂肪更高，rind在阶段3显示Producer 1盐含量最高、水分与a_w最低，说明入洞前乳成分与工艺造成持续差异。

3.1.2 洞穴对奶酪组分的影响：研究人员比较三洞发现，Cave 3低温高湿使rind滴定酸度与水分更高，Cave 1高温促进表面蒸发致水分较低、酸度较低，说明洞穴温湿度与气流改变rind脱水与表面微生物活动。

3.2 蓝纹奶酪游离脂肪酸含量

3.2.1 生产者对FFA的影响：研究人员分析core与rind的FFA，阶段1中Producer 2与Producer 3总FFA更高；棕榈酸与油酸占约45%，rind中肉豆蔻酸在Producer 2较突出，PCoA显示生产者沿PC1部分分离。

3.2.2 洞穴对FFA的影响：研究人员发现core在阶段2与3出现洞穴差异，阶段3总FFA下降但因微生物利用与挥发损失；Cave 3油酸更高，Cave 1 rind中癸酸等中链FFA升高，具“goaty/soapy”风味意义，说明洞穴调节脂解谱。

3.3 蓝纹奶酪游离氨基酸含量

3.3.1 生产者对FAA的影响：研究人员测得总FAA在阶段2上升、阶段3下降；谷氨酸为主，后转GABA与鸟氨酸升高，Producer 2 core中鸟氨酸最高；rind在阶段3 Producer 2以天冬酰胺与谷氨酰胺区分。

3.3.2 洞穴对FAA的影响：研究人员发现三洞总FAA最终趋同，但Cave 2 core有精氨酸与高鸟氨酸，Cave 3 core富集丝氨酸与丙氨酸而鸟氨酸低，rind中Cave 2鸟氨酸/天冬酰胺/精氨酸高，Cave 3 rind GABA高，说明洞穴引导不同氨基酸代谢路径。

3.4 蓝纹奶酪挥发性化合物谱

3.4.1 生产者对挥发物的影响：研究人员鉴定42种关键挥发物；Producer 1初期酮类主导，后期酸类上升；Producer 2乙酯类增加带来果香/花香；Producer 3酮类与仲醇丰富并有δ-己内酯与trimethylpyrazine，PCoA中Producer 3 core分离明显。

3.4.2 洞穴对挥发物的影响：研究人员发现Cave 1促酯化、果香/花香强；Cave 2偏仲醇与还原态；Cave 3酮类与酸类持续突出；rind比core更易受洞穴微生物与环境调节，形成 floral、nutty、earthy 等差异化香气。

3.5 蓝纹奶酪生物胺含量

3.5.1 生产者对生物胺的影响：研究人员发现core中酪胺、色胺、尸胺为主，阶段3 Producer 1总生物胺最低，Producer 2与Producer 3更高，但整体处于蓝纹奶酪文献范围。

3.5.2 洞穴对生物胺的影响：研究人员比较三洞，rind与core中洞穴条件通过改变微生物脱羧活性影响组胺、酪胺、腐胺等分布，Cave 2与Cave 3部分胺类积累更明显。

讨论与结论部分总结：研究人员指出，生产者相关差异主要来自乳组成、发酵与入洞前工艺；洞穴相关差异来自温度、相对湿度、海拔、气流与洞穴真菌/酵母如Debaryomyces hansenii、Penicillium roqueforti的互作。长期成熟可使总FAA与总FFA趋同，但个体代谢物、挥发物与生物胺仍保留生产者与洞穴签名。rind比core更接近洞穴环境，因而代谢组分离更明显。结论可译为：生产者与洞穴形态塑造Cabrales蓝纹奶酪成熟过程中的不同代谢组轨迹；rind代谢组受洞穴微环境条件强烈调节；GABA、鸟氨酸、甲基酮与酯类可区分成熟条件；terroir驱动的代谢支持奶酪营养与感官多样性，对传统PDO奶酪真实性、质量控制与抵御工业化同质化具有意义。该论文发表于《Food Chemistry》。