马奶酒是通过生马奶与乳酸菌（LAB）和酵母的自然共发酵制成的。医学研究证实，它可以增强机体免疫功能，并有助于心血管疾病、消化紊乱和糖尿病的管理（Xia et al., 2022）。研究表明，马奶酒的营养价值和健康益处与其微生物群落密切相关（Wang et al., 2025）。然而，自然发酵食品也面临诸多挑战，包括发酵时间长、微生物群落不可预测以及病原菌和有害物质水平升高的风险（Licandro et al., 2020）。
目前，尚无广泛用于马奶酒发酵的标准化商业菌株（Jenny & Alicia, 2022; Wang et al., 2025），导致自然发酵产品中的菌株多样性存在显著差异。根据 Wurihan 等人（2019）的研究，Lactobacillus helveticus（L. helveticus）、Streptococcus parauberis（S. parauberis）和 Acetobacter pasteurianus 是蒙古马奶酒中的优势细菌物种。另一项关于蒙古马奶酒的研究（Gesudu et al., 2016）报道了不同的优势微生物群落，包括 L. helveticus（56%）、Lactococcus lactis（21%）、S. parauberis（13.1%）和 Rothia nasimurium（8.4%）。值得注意的是，缺乏特定发酵剂已成为严重限制马奶酒产业发展的关键因素。在自然发酵过程中，如果使用预先制备的马奶酒作为接种物，最终产品的微生物组成极易受环境条件和保存方法的影响，从而导致马奶酒风味和质量的不稳定。这正是这种生物活性乳制品长期以来无法实现大规模工业生产的主要原因。
发酵剂显著影响最终产品的代谢途径和整体质量特征。乳酸菌作为一种有益益生菌发酵剂，是加速发酵和提高发酵食品质量的有效策略（Song et al., 2019）。研究表明，乳酸菌发酵可以增加生物活性化合物的浓度，增强抗氧化活性，并提高产品的整体治疗潜力（Murtaza et al., 2025）。El-Sohaimy 等人（2022）记录道，乳酸菌发酵后，酚类和黄酮类含量增加，抗氧化、降血压、抗菌和抗癌活性增强。同时，与单菌株发酵相比，使用两种或多种乳酸菌进行复合发酵可以赋予产品独特的风味和增强的营养特性（Hashemi & Jafarpour, 2020）。以往关于马奶酒的研究主要集中在微生物组成（Guo et al., 2019; Mu et al., 2012）、代谢物（Xia et al., 2020）、主要风味化合物的核心微生物群落（Meng et al., 2021; Xia et al., 2021）、发酵过程（Wu et al., 2021）、不同地点（Tang et al., 2020）或发酵前后（Q. Li et al., 2022）的活性差异，以及单一细菌和单一活性分析（如 ACE 抑制活性（Yu et al., 2024）、抗氧化（Su et al., 2025）、抗糖尿病作用（Shokrollahi et al., 2025）等）。相比之下，关于多菌株共发酵对马奶酒生物活性影响的研究仍然非常有限。目前尚不清楚自然发酵和乳酸菌接种发酵生产的马奶酒在生物活性、特性和食品安全方面是否存在显著差异。对于这两种发酵模式之间的微生物谱和代谢物谱的差异知之甚少。
本研究旨在系统比较马奶在自然发酵和乳酸菌接种发酵（Lactiplantibacillus plantarum（L. plantarum）、Limosilactobacillus reuteri（L. reuteri）和 L. helveticus）过程中的微生物群落组成和代谢物变化。通过结合宏基因组学和非靶向代谢组学方法，检测了发酵前后以及两种发酵模式下马奶的抗氧化活性、α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性以及 ACE 抑制活性。进一步分析了这些功能活性与关键代谢物之间的相关性，并鉴定了调节这些代谢物的代谢途径。本研究将为功能性乳制品的开发提供理论依据，并促进马奶产业的标准化和健康发展。
