《Fermentation》：Research Progress on the Mi Zhen Stabilization Method and Its Microbial Fermentation Potential
米珍（Mi Zhen）是一种通过AI引导的靶向碾米产生的营养密集型副产物，富含脂质、蛋白质、膳食纤维（DF）和生物活性化合物，具有显著的高值化应用潜力。然而，加工过程易激活内源性脂肪酶（LA），引发脂质水解和氧化劣变，损害品质与货架期，从而严重制约其商业化利用。该综述全面总结并批判性讨论米珍的组成特征和不稳定机制，批判性评价主流稳定化策略（包括物理、化学和生物方法）的功效与局限。传统热处理和化学处理虽已在工业上确立，但受营养保留欠佳、能耗高和风味控制有限等制约。相比之下，微生物发酵作为一种可持续生物加工替代方案，可协同抑制脂质酸败、降解抗营养因子（ANFs），并提升营养价值和功能生物活性。针对传统发酵的固有瓶颈——经验性过程控制、机制路径未明和标准化不足——本工作强调整合多组学（multi-omics）技术如何桥接微生物—分子—品质连续体。通过提供系统级分析框架，多组学作为关键引擎，推动米珍发酵从依赖经验向数据驱动优化、机制透明和精准工程转变。最终，该综述为推进稳定化方案、理性生物工艺设计以及稻米碾磨副产物的可持续高值化利用奠定理论基础和技术路线图。
1. 引言：米珍（Mi Zhen）是AI靶向碾米技术产生的新型产物，可精准分离外糠层、糊粉层和精米，主要由糊粉层和部分胚芽组成；其保留稻米主要营养与生物活性成分，同时降低粗纤维和农药残留等传统米糠利用弊端。中国稻米产量居世界首位，米糠及米珍资源量大，但米珍在贮藏和加工中易酸败，限制其高效利用。现有稳定化研究多关注单一技术总体功效，缺乏针对米珍的机制、营养品质保持、风味演化和工业适用性的系统比较。微生物发酵作为生物稳定化与营养增值耦合策略具有独特潜力，可经酸化、竞争排斥和代谢转化减缓酸败并降解抗营养因子。该文旨在比较米珍稳定化技术，界定传统稳定化与“发酵—多组学整合”生物稳定化框架边界，总结发酵减缓脂质劣变、转化抗营养因子和调控风味的多维机制，并基于多组学提出从经验调控向机制导向精准控制转变的理论框架。该文为叙述性与批判性综述，文献检索与纳入基于相关性、科学意义和对批判性讨论的贡献。
2. 米珍中的活性成分：米珍通常含水7–14%、灰分8–12%、膳食纤维13–23%、油14–20%、蛋白质14–18%和碳水化合物30–50%，并富含维生素E、γ-氨基丁酸（GABA）、谷胱甘肽、角鲨烯、维生素B、亚油酸、米胚蛋白、植酸、γ-谷维素、γ-阿魏酸、N-脱氢植物鞘氨醇、膳食纤维和半纤维素等，具有通便、抗氧化和免疫增强等生理功能。
2.1 米珍膳食纤维（MZDF）：米珍膳食纤维分为可溶性膳食纤维（SDF）和不溶性膳食纤维（IDF）；IDF主要促进肠道蠕动并预防肥胖、便秘和肠癌，SDF在调节血糖血脂及预防II型糖尿病和高血压等方面作用更强。高SDF饮食可改变小鼠肠道菌群并缓解酒精性肝损伤；适量谷物粗纤维可提高鱼类营养利用效率，但过高粗纤维会降低增重。
2.2 米珍多糖：米珍多糖约占米珍总量1.0–3.0%，为结构复杂的杂多糖，主要由木糖、甘露糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖和葡萄糖组成，可通过攻击肿瘤细胞、清除氧自由基、抑制脂质过氧化或增强免疫功能发挥抗肿瘤活性，并具有提升米珍加工副产物附加值的潜力。
2.3 米珍蛋白与肽：米珍蛋白为高质量、低致敏性蛋白，主要由清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白组成，生物效价2.0–2.5，消化率超过90%，必需氨基酸组成较优。米珍肽具有抗氧化、降血压、降血脂、血管紧张素转换酶（ACE）抑制、阿片拮抗和免疫调节等活性；米珍蛋白及其水解物还具有抑制胆固醇胶束溶解、降低血清胆固醇及α-葡萄糖苷酶和ACE抑制等作用。
2.4 植酸的生物活性潜力：米珍约含10%植酸，常与矿物质、蛋白质和游离氨基酸等形成复合物，具有抗氧化和抗衰老等生理功能，但同时作为抗营养因子难以被人和非反刍动物消化，降低矿物质生物利用度、影响蛋白饲料消化吸收并降低消化酶活性；作为食品或饲料原料时可采用微生物发酵或酶解降低植酸。
2.5 谷维素：谷维素（4-羟基-3-甲氧基肉桂酸酯）主要存在于稻米内胚层，含量0.3–0.5%，具亲脂性，在米珍油提取中约达2–3%。谷维素可减少肝脏胆固醇、促进胆固醇分解排泄并抑制内源性胆固醇合成，还具有防止脂质氧化、降低血液黏度、减少血小板聚集和缓解疲劳等作用；其可抑制脂多糖刺激的RAW264.7巨噬细胞ROS介导信号，抑制环氧合酶-2表达并改善炎症反应。
2.6 其他功能成分：米珍富含具保护作用的生物活性化合物，可调节高血压、高脂血症、高血糖和2型糖尿病等相关病理生理通路，通过降低自由基介导的氧化应激、改善血管炎症、内皮功能、血压、血脂和血糖，表现抗氧化、抗炎、清除自由基、降胆固醇、降血压、降血脂、抗糖尿病、预防阿尔茨海默病和抗癌等生理功能。综上，米珍营养与生物活性物质丰富，作为优质免疫调节剂和饲料资源具有潜力；利用生物工程开发加工副产物饲料是研究热点，但中国稻米加工副产物综合利用仍处初期，米珍稳定化技术有待发展。
3. 稻米加工副产物应用现状：米珍经智能靶向碾米获得，保留米糠营养功能成分并降低粗纤维和农药残留等不良因素，但仍易酸败，且存在加工难、获取难、外源污染和产品口感差等问题；米珍资源丰富，未广泛利用意味着资源浪费。
3.1 米糠在饲料领域的应用现状：玉米和豆粕价格上涨促使开发新能源饲料、生物质能饲料和提高其他蛋白源利用率。米糠富含蛋白质和氨基酸、适口性好且成本低，是常用饲料原料；但高油米糠在酶作用下易酸败，产生挥发性脂肪酸和小分子醛等，动物难以代谢，可扰乱畜禽生理生化功能并危害健康和生产性能。米糠对猪适口性不强，过量饲喂可软化体脂并降低猪肉品质；肉鸡养殖中应适量使用；在肉牛和奶牛精料中加入米糠可提高产奶量和牛肉品质，但超过20%可导致体脂和乳脂黄化软化，降低牛肉和牛奶品质。米糠还含植酸等抗营养因子，微量元素磷消化吸收率低，氧化酸败米糠的有害产物可沿食物链进入人体。
3.2 米珍酸败原因：米糠虽有益动物健康，但贮藏中易酸败，饲料厂高温高湿条件下易发生氧化酸败，产生醛、酮和烷氧自由基等有害产物，并可触发米珍蛋白氧化。米珍酸败产物可诱导米珍蛋白持续氧化，使其二级结构由有序向无序转变并形成聚集体和交联，即蛋白氧化修饰；米珍脂氧合酶（LOX）活性还可导致类胡萝卜素和维生素E显著损失。
3.2.1 脂肪酶：稻米加工前，种皮细胞中的脂解酶与糊粉层和胚芽中的油脂物理隔离；碾磨破坏天然隔离，使脂解酶进入米珍并与油脂接触，通常数小时内催化油脂水解为游离脂肪酸（FFA）。米珍中大量不饱和脂质在脂肪酶（LA）和LOX等水解与氧化酶作用下品质急剧劣变：内源活性脂解酶先将甘油三酯分解为甘油和FFA，导致水解酸败并产生异味；随后FFA在氧气和LOX作用下形成脂肪酸过氧化物，进一步分解为挥发性异味物质和自由基，促进氧化酸败。脂解酶是米珍快速酸败的首要原因，酶失活与稳定化处理是实现高值化利用的前提；脂解酶主要包括脂肪酶和酯酶，可使酸值短时间快速升高，因此米珍产出后通常须在数小时内稳定化处理。除脂解酶外，水分活度（a
w）、微生物活动、水稻品种及总酚、总黄酮和总花青素含量等也影响酸败速率；通过钝化LA和LOX可抑制贮藏期FFA含量和过氧化值升高，延长货架期，残留LA活性常用于评价稳定化效果。米珍脂肪酶活性受多因素调控：最适催化温度约40 °C，50 °C以下较稳定，微波或热处理可通过破坏酶蛋白结构或催化三联体（Ser-His-Asp）显著抑制活性；最适pH约7.5，pH 7.0–7.5最稳定，pH≤3或≥11可不可逆失活；Fe
2+、Fe
3+、Cu
2+和Zn
2+等金属离子及Tween 80、Triton X-100和SDS等表面活性剂可降低活性；甲醇和乙醇等有机溶剂可破坏疏水相互作用而抑制活性；PMSF、DEPC和pepstatin等抑制剂可特异阻断催化三联体，使活性降低约50%。
3.2.2 微生物腐败：除酶作用外，微生物也显著促进米珍酸败。米珍富含油脂和蛋白质，在高湿高温下是理想微生物培养基；霉菌是稻米生长、贮藏和加工中的主要微生物，其代谢产生的霉菌毒素可损害肝肾功能。霉菌生长代谢产生大量LA，高活性脂水解酶与米珍酶共同加速酸败。此外，从米珍中分离的5株可水解脂质的芽孢杆菌接种实验表明，LA并非米珍酸败的唯一原因，具脂水解能力的微生物也可加速酸败，约占脂质水解的25%；目前研究多关注酶致酸败，对微生物污染致酸败关注不足。
3.2.3 水分活度影响：无论米珍内源脂解酶还是微生物分泌酶致酸败，本质均为化学反应，酶促反应离不开水，米珍在高a
w下更易发生水解酸败；霉菌和芽孢杆菌等可代谢产生具脂解活性的酶，促进水解反应。某些酚类化合物可与米珍LA结合使其失活，从而抑制水解酸败；因此米珍酸败和降解还受a
w、微生物污染及原花青素和黄酮类等酚类化合物影响。当外部蒸气压超过稻米a
w时，稻米吸湿受潮，加速生理代谢并导致霉菌和害虫大量繁殖。
3.3 米珍中的抗营养因子：饲料原料价格上涨促使开发新型低成本高效饲料原料。稻米占全球粮食总产量14%，米珍作为稻米加工副产物资源丰富，从能量角度属高能饲料，但含植酸、胰蛋白酶抑制剂、非淀粉多糖（NSPs）、凝集素和生长抑制剂等抗营养因子，限制其在畜禽饲料中的用量。由于纤维和植酸较高，米珍在饲料中添加比例有限，欧洲鱼饲料中仅2–3%，畜禽饲料约5%；目前国内外尚无以米珍为主要添加剂的米珍饲料生产技术。
3.3.1 植酸：米珍含9.5%–14.5%植酸。猪、鸡、鸭等单胃动物不分泌植酸酶，不能利用植酸；植酸作为金属螯合剂可在消化道结合钙、锌、镁等金属元素并螯合蛋白质，过量会损害动物对矿物质和蛋白质的消化利用，严重时可致幼畜佝偻病。
3.3.2 蛋白酶抑制剂：米珍含抑制胰蛋白酶、胃蛋白酶和糜蛋白酶等抑制因子，尤其胰蛋白酶抑制剂可降低蛋白质消化利用，导致动物胰腺增生肿大，扰乱消化吸收功能，甚至引起腹泻。利用米曲霉发酵脱脂米糠可改善n-6脂肪酸谱并显著降低复杂多糖和胰蛋白酶抑制剂含量，但未能改善体外蛋白质消化率，因此米曲霉不宜推荐为脱脂米糠发酵的适宜微生物。
3.3.3 其他：米珍含主要由阿拉伯木聚糖组成的NSPs，可能影响动物消化道生理功能和肠道菌群；含可结合糖缀合物的凝集素，能结合肠上皮表面受体，导致肠功能障碍，阻碍消化道蛋白质和脂肪降解并损害生产性能；还含抑制动物生长发育的生长抑制因子。
4. 米珍传统稳定化方法：米珍酸败的不良影响已受关注，有效控制酸败并开发高效安全米珍饲料添加剂是亟待解决的问题。影响米珍品质的最重要因素是脂解酶致酸败；脂解酶热稳定性高于LOX，在低水分环境中受水分含量影响较小，有效降低其活性可显著延长货架期。米珍稳定化方法可分为物理、化学和生物方法，后者包括酶法。
4.1 物理方法：物理方法包括干热处理、湿热处理、紫外线照射、射频加热、挤压膨化和低温贮藏。干热法通常用热风加热，以高温使酶失活并降低米珍水分，提高稳定性；干热稳定米珍水分和a
w较低，但由外向内加热不均，LA失活效率较低，且干热可破坏特定膜结构，使极性脂质暴露于降解酶并同时使热不稳定抗氧化剂失活，最终增加挥发性氧化产物。挤压膨化常用，挤压中高温、高压和高剪切可灭活LA、LOX和过氧化物酶，实现稳定贮藏；120 °C、500 r/min稳定处理可使米珍LA残留活性降至32%，90 °C、300 r/min可使LOX活性降至1%以下。挤压优点为时间短、技术成熟、产品可成型和稳定性好，但可破坏米珍蛋白结构、纤维和细胞壁，不利于进一步加工利用。湿热法主要向米珍加入热蒸汽升温灭活LA；与干热相比，湿热加热均匀、处理时间短、灭酶效率高。米珍100 °C蒸汽处理20 min，LA活性降至55%，处理60 min降至36%。低温贮藏可抑制LA活性并实现稳定状态，冷冻稳定米珍中LA活性可有效抑制，但低温仅抑制而不能完全灭活，?18 °C贮藏72 h后LA活性仍为原来的97%，恢复室温后水解酸败仍会快速进行；?80 °C处理不灭活脂肪酶，仅作临时小规模稳定化，不适合大规模加工。射频加热利用电磁波加热介电材料，电极间交变电场诱导离子快速振荡和水分子快速旋转，分子运动产生摩擦生热；射频系统（6 kW，27.12 MHz）在极板间距10 cm、100 °C和热风15 min条件下可使米珍LA和LOX平均残留活性分别降至原来的19.2%和5.5%。射频加热不需与产品直接接触，较微波或红外辐射穿透深度更大，场型较微波简单均匀，更适合大规模开放式连续生产；但仍存在技术限制和较大投资，目前难以大规模工业推广。
4.2 化学方法：化学稳定化主要用盐酸、乙酸和焦亚硫酸钠等改变米珍pH以抑制LA活性。米珍LA最适pH为7.5–8.0；用盐酸将米珍pH降至4.0可实现简单稳定化，酸稳定米珍不易受真菌等微生物感染并利于米珍油提取。添加2% Na
2S
2O
5也可显著提高贮藏稳定性，但化学处理米珍在食品中的应用受限。乙酸和丙酸混合物也用于评价贮藏影响；2%乙酸和丙酸混合物稳定米珍贮藏120 d后酸值较低、初级和次级脂质氧化产物较少且保持黄色。基于脂肪酶特性筛选的磷酸钠、EDTA、磷酸二氢钠、次氯酸钙、六偏磷酸钠、抗坏血酸、焦磷酸钠、EDTA二钠、多聚磷酸钠和EDTA铁钠等化学物质处理表明，EDTA铁钠、六偏磷酸钠、次氯酸钙和抗坏血酸均有稳定作用，稳定效果排序为次氯酸钙>EDTA铁钠>六偏磷酸钠>抗坏血酸；但化学处理米珍饲料存在营养损失、安全风险、环境污染和成本高等缺点。
5. 米珍稳定化的生物方法：生物法灭活米珍活性脂肪酶可分为酶法和微生物发酵法，其对米珍活性脂肪酶影响复杂。某些真菌和细菌可分泌脂肪酶，通过协同酶效应增强米珍原有脂肪酶活性，如黑曲霉和米曲霉发酵分泌脂肪酶，将米珍脂肪水解为FFA而提高脂肪酶活性；乳酸菌产生乳酸等有机酸降低米珍pH，从而抑制米珍脂肪酶活性。微生物对米珍饲料脂肪酶的影响取决于所用微生物种类、发酵条件和米珍自身特性。
5.1 酶法：生物蛋白酶通过水解将脂肪酶降解为肽，从而消除其催化甘油三酯水解为FFA的能力；米珍中直接证据有限，米糠体系研究提供较强间接证据。酶处理后脂肪酶失活不可逆；酶解后米糠蛋白抗氧化活性增强、对脂质体脂质氧化抑制更强，但乳化能力显著下降。酶处理米糠在不同湿度贮藏3个月后LOX活性无显著差异；米糠酶解可降低LOX活性，脂肪酶和LOX失活导致FFA和过氧化值降低，从而使米糠稳定180 d，并提高水解物起泡能力和泡沫稳定性，总膳食纤维保留率达90%。碱性蛋白酶水解米糠FFA增幅低于未酶处理米糠，提示碱性蛋白酶在米糠等类似基质中具较强稳定能力，对米珍靶向稳定化有转化价值。不同蛋白酶稳定米糠研究表明，胰蛋白酶、糜蛋白酶和木瓜蛋白酶水解率高于菠萝蛋白酶和风味酶，木瓜蛋白酶处理效果最佳；60 °C、30 min不同浓度木瓜蛋白酶处理米糠后贮藏15 d FFA含量降低。木瓜蛋白酶抑制脂肪酶活性最有效，但成本高且对温度和pH敏感，限制大规模应用；磁性固定化可提高木瓜蛋白酶重复使用性、拓宽pH范围并降低温度敏感性。利用基因工程培育脂肪酶缺陷、底物缺陷或富含天然抗氧化剂的稻米品种是最具竞争力途径，但距研究和应用及市场接受仍远。酶法优点为温和条件下选择性作用于酶、保留米珍营养且操作简单，缺点为周期长、酶成本高和放大困难。
5.2 发酵：目前米珍研究主要关注蛋白质、酚类、二十八烷醇和GABA等活性成分及其提取和自由基清除特性，微生物发酵影响米珍稳定化的直接机制研究仍少，当前认识多依赖米糠和类似谷物副产物体系的间接证据。米糠研究表明微生物可将包括脂肪酶在内的蛋白质代谢为小肽，从而不可逆降低脂肪酶活性；基于米糠脂肪酶碱性最适pH，提出发酵中微生物诱导酸化是抑制米珍脂肪酶活性的关键因素；还推测与其他富脂基质类似，微生物发酵改变脂肪酸组成（如不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸），可能改变脂肪酶催化效率；米糠稳定化间接证据表明微生物降解FFA可实现生物脱酸，提供环境友好且安全的稳定化策略；乳酸菌发酵相关体系研究提示微生物可能消耗氧气或螯合去饱和酶所需辅因子，从而潜在降低氧化酶活性。开发能抑制或分解米珍脂解酶的益生菌是解决稻米酸败问题的新途径，但尚未见产脂肪酶抑制剂菌株报道；植物源脂肪酶活性抑制研究较少，仅有益生菌发酵抑制米糠油脂肪酶活性报道，德氏乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌具潜在商业应用价值；将筛选芽孢杆菌接种米糠发酵，接种组脂肪酶活性仅为对照组（未接种）的40%。米珍脂肪酶属丝氨酸水解酶，其催化活性严格受保守Ser-His-Asp/Glu催化三联体调控；针对特定氨基酸位点的PMSF、DEPC和pepstatin等抑制剂可显著抑制脂肪酶催化活性，分子对接证实米珍脂肪酶活性位点由Ser-His-Asp残基组成，阻断或破坏该催化三联体可显著抑制米糠脂肪酶活性。尽管制药领域关于微生物抑制胰脂肪酶的研究提供筛选植物源脂肪酶抑制菌株的方法学启示，但直接筛选特异性抑制米糠脂肪酶的专用微生物菌株仍属空白；鉴于基质组成和微生物生态的系统依赖性，上述机制仍需在米珍体系中直接验证。
5.3 益生菌发酵的其他正向作用：微生物发酵是复杂生化反应，本质是利用发酵微生物产生的酶通过特定代谢途径将原料转化为目标产物。益生菌发酵中分泌蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶等胞外酶，将蛋白质、淀粉、纤维素和脂肪等大分子有机物分解为更易吸收的小肽、氨基酸、低聚糖和脂肪酸；乳酸菌、丁酸梭菌和酵母通过产生有机酸、短链脂肪酸和细菌素降低发酵底物pH，提高饲料适口性、抑制有害菌增殖并延长贮藏时间；某些乳酸菌还可产生抗氧化酶、GABA和花青素等代谢物，增强饲料抗氧化性和益生功能。脱脂米糠经三株乳酸菌固态发酵后总酚含量提高43.32%，总黄酮提高70.40%，DPPH自由基清除率、ABTS
+自由基清除率和OH自由基清除率分别提高268.27%、62.18%和22.18%。乳酸菌发酵脱脂米糠较未发酵米糠显著提高可溶性固形物、碳水化合物、可溶性膳食纤维、总可溶性酚、蛋白质和必需氨基酸，显著改善脱脂米珍营养价值。益生菌发酵还可通过提高原料氨基酸、脂肪酸、风味物质和生物酶活性提升饲料营养价值；发酵过程中益生菌大量增殖，可有效防治动物腹泻，发酵饲料可预防肉牛腹泻，丰富有益代谢产物可提高养分利用、调节肠道微生态平衡、增强抗氧化和免疫水平并改善肠道健康和猪肉品质。综上，微生物发酵可有效提升米珍资源综合利用价值及其在益生菌和饲料添加剂中的应用潜力，且可大量产生蛋白酶，不受原料限制且微生物营养要求低；通过微生物作用可降低米珍抗营养因子、改善品质、调节畜禽肠道健康、增强免疫功能和促进生长性能，是实现米珍饲料添加剂规模化生产的理想途径。益生菌发酵饲料可抑制其他有害微生物污染并有效降低黄曲霉毒素含量；功能性发酵饲料添加剂未来发展将聚焦专用发酵菌种选育、发酵机制和工艺深入解析、发酵饲料数据库建立、产品安全评价和饲喂体系建设。
6. 多组学技术解析米珍发酵稳定化机制的研究进展：发酵稳定米珍的生物学基础复杂，涉及微生物群落演替、酶调控、代谢网络重塑和品质形成的动态多维变化，传统单一指标分析已不足以全面解析其机制。宏基因组学（metagenomics）、转录组学（transcriptomics）、蛋白质组学（proteomics）和代谢组学（metabolomics）等多组学（multi-omics）技术的整合与分层应用，已成为系统解析米珍发酵稳定化机制的变革性研究范式。
6.1 多组学技术为全面阐明米珍发酵稳定化机制提供系统层面框架：传统米珍或米糠发酵研究多依赖酸值、pH、FFA、粗蛋白、总酚和植酸等终端理化指标，虽在表型层面证实发酵稳定效果，但不能回答具体驱动微生物类群、关键酶时序表达、代谢网络动态重构及最终决定产品品质的核心代谢物等问题。多组学优势在于同时刻画多个生物学层次，构建桥接微生物群落结构、功能基因潜力、蛋白/酶表达、代谢物动态和终产品品质表型的整合关联网络，适合米珍稳定化这种微生物复杂、生化组成丰富且品质演化高度动态的过程。其中，宏基因组学和扩增子分析可描绘发酵中微生物群落结构及时序演替，功能基因组学可挖掘候选菌株产酸、植酸降解、脂质重塑和抗氧化代谢等关键性状的遗传决定因子；转录组学捕捉功能基因阶段特异性表达动态，蛋白质组学在翻译后水平进一步识别酶活性因子，代谢组学直接表征有机酸、游离氨基酸、生物活性肽、挥发性香气成分、酚类衍生物和脂质氧化标志物等品质决定化合物的通量模式。因此，多组学整合应用是解析米珍或米糠发酵稳定化机制、优化工艺参数和指导循证工业放大的关键策略。
6.2 宏基因组驱动的微生物群落解析：辨明米珍发酵稳定化关键功能类群：微生物发酵稳定化的基本挑战是识别驱动工艺功效的特定类群。直接针对米珍稳定化的宏基因组研究仍较少，但类似谷物和植物基基质发酵研究提供方法学和理论启示。培养非依赖分子方法，尤其高通量扩增子测序和鸟枪法宏基因组学，已用于解析谷物及副产物发酵体系微生物生态和功能动态。山西老陈醋发酵宏基因组研究将微生物群落组成与发酵基质代谢潜力关联，揭示醋杆菌属和乳杆菌属在碳源分解代谢、挥发性风味生物合成和氨基酸代谢通量中的关键作用，并通过功能菌株筛选和复合接种实验证明优势微生物菌群可显著加速发酵动力学并提升品质决定代谢物谱，为建立微生物群落结构、代谢功能和品质表型间机制联系提供实证支持。天津独流老醋醋酸发酵宏基因组分析揭示动态分类演替，乳杆菌属和醋杆菌属为与发酵进程显著相关的关键属，乳酸菌持续优势进一步表明其对挥发性风味生物合成的重要贡献。全基因组测序结合非靶向代谢组学比较大曲和小麦曲表明，二者理化性质和微生物群落组成差异明显，但功能基因库显著趋同，均主要富集于氨基酸分解代谢和碳水化合物代谢通路，并鉴定出各自风味生物合成相关关键类群，提示不同微生物代谢策略支撑各自风味形成轨迹。机械化绍兴黄酒发酵风味架构研究鉴定氨基酸、高级醇、有机酸、酚类衍生物和挥发性酯类为主要风味贡献代谢物类别，整合宏基因组测序和相关性网络分析揭示曲霉属、糖多孢菌属、葡萄球菌属、乳杆菌属和乳球菌属等与关键风味化合物积累显著相关，提示其可能为工业米酒风味驱动类群。尽管直接针对米珍稳定化的宏基因组研究有限，已有发酵米珍产品、饲料配方和更广泛谷物麸皮发酵体系研究提供微生物群落动态和功能机制启示。谷物发酵体系中乳酸菌通常具较强环境适应性、耐酸性和多样底物利用能力，其群落演替与终产品营养组成和风味密切相关；植物基发酵底物研究表明发酵中微生物演替调控酚类释放、NSPs降解和抗营养因子削减等关键生化转化。因此，将16S rRNA/ITS扩增子测序与宏基因组功能注释结合，可精准识别驱动米珍脂质稳定、植酸水解、抗氧化增强和风味形成的核心微生物群，为合成微生物菌群理性设计和精准发酵策略奠定基础。
6.3 整合转录组与蛋白质组解析核心酶网络和功能动态：在明确“存在哪些微生物”后，还需解析其功能动态“如何发挥作用”。转录组学和蛋白质组学分别在mRNA转录和蛋白翻译/活性水平捕捉这些过程，对解析米珍发酵中抑制脂肪酶介导脂质降解、抗营养因子分解代谢和特征风味代谢物生物合成等关键稳定化通路的分子机制尤为有力。植物基发酵体系中乳酸菌、芽孢杆菌和酵母的功能活性呈明显时序轨迹，并受底物组成、pH和a
w等关键环境和基质参数调控。发酵早期乳酸菌通常上调糖转运、糖酵解酶和乳酸脱氢酶基因以快速酸化基质并建立生态优势；中后期胁迫响应基因上调，伴随蛋白水解系统和酚酸生物转化酶活性增强，共同促进养分释放和风味形成。米珍及相关谷物副产物中驱动稳定化的酶系统主要包括促进基质降解和养分释放的水解酶（如植酸酶、阿魏酸酯酶、蛋白酶、肽酶、木聚糖酶和纤维素酶），以及缓解氧化劣变和维持代谢稳定的抗氧化与氧化还原活性酶（如过氧化物酶、超氧化物歧化酶和脂质过氧化调节因子）。这些酶不仅促进植酸、细胞壁多糖和高分子蛋白降解以提高养分生物利用度，还通过增强抗氧化能力、减少可氧化底物积累和调控脂质代谢等多机制延缓脂质氧化。互补蛋白质组分析可识别发酵富集的功能蛋白，并阐明转录上调是否转化为酶丰度、催化活性和最终品质相关表型的相应变化。尽管直接针对米珍发酵稳定化的转录组—蛋白质组整合研究仍有限，该多组学框架已在阐明谷物、麸皮和其他植物基基质中乳酸菌驱动发酵机制方面显示高效性，因而对指导未来米珍稳定化研究具有较大潜力。
6.4 代谢组学桥接微生物代谢与产品品质：在多组学框架中，代谢组学是连接微生物代谢活动与终产品品质的功能桥梁，既作为表型验证层印证上游转录组和蛋白质组数据，也作为机制解码器阐明发酵食品品质形成的生化通路。米珍发酵稳定化的最终目标不仅限于抑制酸败，还包括营养增强、功能生物活性提升和风味优化；实现这些多维目标需以代谢物为中心理解发酵诱导的生化转化。证据表明发酵深刻重塑米糠代谢组景观，显著调节有机酸、游离氨基酸、生物活性肽、酚酸、黄酮、挥发性香气化合物和脂质过氧化标志物丰度。例如，有机酸尤其乳酸和乙酸积累使发酵基质快速酸化，通过pH依赖抑制抑制腐败微生物群；蛋白水解产生低分子量肽和游离氨基酸，提高营养生物利用度并作为美拉德反应来源风味化合物的前体；酯酶和糖苷酶介导的水解从细胞壁基质释放结合态酚酸（如阿魏酸和对香豆酸），显著增强抗氧化能力并间接稳定脂质抗过氧化。代谢组学尤其适合追踪发酵中脂质氧化相关代谢变化。鉴于米珍酸败由脂解（FFA水解释放）和脂质过氧化（不饱和脂质氧化降解）两个核心过程驱动，非靶向和靶向代谢组学可有策略地监测FFA等关键标志物，系统阐明发酵如何在代谢物水平调控酸败通路。发酵谷物副产物研究表明代谢组学可有效阐明发酵后抗氧化化合物富集与氧化降解标志物减弱之间的负相关，为解释发酵如何通过协调氧化还原调控增强产品稳定性提供代谢物层面证据。同时，发酵米珍中GABA、阿魏酸、谷维素衍生物和低分子量肽等生物活性代谢物动态变化可作为评价其增值应用潜力的诊断生物标志物。因此，代谢组学兼具双重目的：既评估发酵稳定化功效，又识别决定稳定化结果和功能增强的特征代谢物。
6.5 整合多组学推动米珍发酵稳定化从经验优化到理性设计：单一组学可提供有价值的层次特异性认识，但米珍发酵稳定化本质上是受动态微生物—底物互作调控的分层多因素过程，仅依赖单模态数据不足以构建预测性、系统级机制模型。整合多组学真正价值在于桥接微生物组、功能基因组、蛋白质组、代谢组和品质表型轴，系统识别决定稳定化功效的主调控节点。例如，将扩增子测序或鸟枪法宏基因组学与非靶向/靶向代谢组学耦合，可统计关联分类群变化与有机酸、酚类化合物、挥发性香气成分和脂质过氧化标志物等关键代谢物动态，从而优先识别关键功能类群；将转录组学与蛋白质组学整合可验证关键酶通路转录上调是否在发酵阶段转化为实际催化活性；当这些多组学层次锚定理化参数、感官评价和贮藏稳定性试验时，可建立连接分子动态、过程控制变量和终产品品质的预测相关性模型。近年来，整合多组学在阐明植物乳杆菌驱动谷物、麸皮基质和植物源功能食品发酵分子机制方面显示较大前景，成功将微生物演替模式与功能代谢输出联系，为品质导向工艺优化提供系统层面基础。总体而言，这些研究表明整合多组学可实现关键菌株系统筛选、功能微生物菌群理性设计、代谢通路靶向调控和发酵终点精确定义。对米珍及相关谷物副产物稳定化，未来研究应优先四个方向：阐明优势类群抑制LA和LOX活性、减少FFA积累和氧化降解的机制作用；绘制植酸、蛋白酶抑制剂和NSPs等抗营养因子生物转化通路；解析驱动风味增强和功能富集的代谢网络；开发整合机器学习和网络分析的预测模型，实现发酵参数数据驱动优化。最终，多组学技术不仅是机制发现工具，更是推动米珍发酵稳定化从经验实践转变为机制导向精准工程工艺的基础支柱。
6.6 总结与展望：总体而言，多组学技术正在重塑米珍发酵稳定化研究范式。宏基因组学和高通量测序可精准识别关键微生物类群及其演替动态；转录组学和蛋白质组学解码关键酶系统和功能蛋白表达的阶段特异性调控；代谢组学提供稳定化机制、抗营养因子降解和品质提升的直接分子读出。整合这些层次可构建桥接微生物群落架构、功能分子机制和品质决定表型的整体框架。尽管取得进展，该领域仍面临专门针对米珍稳定化的系统研究不足、跨组学数据整合碎片化以及实验室发现与工业实施间差距持续存在等关键瓶颈。未来研究须优先开发标准化发酵模型，开展不同接种剂和底物基质条件下多组学分析，并将组学见解与货架期验证、营养/饲料功效试验和技术经济评估耦合，从而为米珍及相关谷物副产物高值化可持续利用建立科学基础和可操作技术工具包。
7. 结论：作为叙述性和批判性综述，该文评价米珍稳定化策略，明确传统物理化学方法与新兴“发酵—多组学整合”框架边界。传统物理化学稳定化通常广泛靶向脂解和氧化酶（如LA和LOX）、控制水分和抑制微生物，常以营养降解或化学残留为代价；微生物发酵则驱动“主动生物稳定化”过程，通过代谢重编程，特定微生物不仅抑制脂质过氧化和降解植酸等抗营养因子，还同时富集生物活性代谢物和益生菌，实现营养品质和功能功效双重提升。多组学技术整合提供关键系统层面工具，解码“微生物组—基因—酶—代谢物—品质”连续体，推动范式从经验试错转向机制导向精准控制。未来研究应聚焦三个具体方向：合理设计合成微生物菌群，以协同抑制米珍基质中LA/LOX并降解植酸；开发多组学数据驱动预测模型，整合机器学习以精准控制发酵终点；通过耦合工艺分析技术（PAT）与微生态调控进行工业放大工程适配。最终，经验发酵与系统生物学的协同将加速米珍在饲料和食品领域的高值化工业规模应用。
