红酸汤是源自中国贵州的一种传统发酵食品，主要通过发酵番茄 (Solanum lycopersicum) 和红辣椒 (Capsicum annuum) 制成，使用自生或接种的乳酸菌 (LAB) 进行发酵 (Zhou et al., 2022)。以其鲜明的红色为特征，红酸汤是一种富含各种生物活性代谢物的复杂发酵产品，包括有机酸、氨基酸、矿物质、维生素和植物化学物质 (Lin et al., 2022; Yangbo et al., 2021)。值得注意的是，历史上在贵州及其他地区，由于当地盐的供应量有限，红酸汤被用作烹饪中的盐替代品。其应用不仅增强了风味感知，还提供了一种减少膳食钠摄入量的可行策略。
番茄红素是红酸汤中主要的脂溶性类胡萝卜素和主要色素，主要来源于其番茄基原料。已知在发酵过程中，其浓度和异构体分布受有机酸——尤其是苹果酸——的影响 (Imran et al., 2020; Saini et al., 2020; Sakemi et al., 2020; Zhu et al., 2020)。番茄红素已被广泛证明具有强大的抗氧化活性，并在降低前列腺癌、胃肠道癌症和心血管疾病风险方面显示出潜在的潜力 (Anlar and Bacanli, 2020; Maaz et al., 2025; Qi et al., 2021)。红酸汤特有的酸味主要归因于微生物发酵产生的有机酸，特别是像 戊糖植物乳杆菌 和 植物乳杆菌 这样的乳酸菌。利用高效液相色谱 (HPLC) 定量，Li 等人报告称乳酸 (高达 24.41 g/kg) 和乙酸 (约 6.42 g/kg) 是贡献其酸度的主要有机酸 (Li et al., 2021)。除了塑造产品的感官特征外，这些有机酸还提供生理益处，如刺激食欲和增强钙和铁等矿物质的生物利用度。除番茄红素和有机酸外，红酸汤还含有多种其他生物活性化合物，如维生素 C (VC) 和辣椒素，这些成分要么存在于原料中，要么在发酵过程中转化 (Górecka et al., 2020; Lu et al., 2020a)。这些成分对红酸汤的抗氧化活性有显著贡献。
酸汤的发酵是由复杂的微生物群落驱动的。使用高通量测序（如 Illumina 平台）的研究一致显示，乳酸菌 (乳杆菌目) 是最优势的一群，丰度高达 94.88%。其中，乳杆菌属 通常是最常见的，且其丰度在发酵过程中显著增加（例如，从最初的约 28% 增加到 50% 以上 (Li et al., 2022a; Li et al., 2022b; Wang et al., 2020)）。其他细菌如普罗威登斯菌属也可能存在。主要的真菌包括 毕赤酵母属、德克菌属 和 酵母属 (Lin et al., 2022; Li et al., 2022a; Li et al., 2022b)。优势乳酸菌通过同型发酵或异型发酵途径产生大量有机酸，主要是乳酸和乙酸，这是赋予红酸汤特征性酸味和防腐特性的关键过程 (Hong et al., 2016; Wang et al., 2020)。此外，微生物代谢调节有机酸的分布和丰度，同时促进关键风味化合物（例如挥发性酯类）和其他次级功能代谢物的积累 (Hong et al., 2016)。先前的研究评估了自生发酵或单一 LAB 起始培养物，而没有研究系统地优化混合 LAB - 酵母联合体并将发酵性能与非靶向代谢组学联系起来。为了弥补这一空白，构建使用本地功能分离株的特定多菌株联合体代表了一种针对性策略。在我们的初步菌株筛选中，直接从传统红酸汤中分离出三个突出的菌株 - 戊糖植物乳杆菌 Y5、植物乳杆菌 Y9 和 盖氏默酵母 H1。菌株 Y9 和 Y5 表现出最高的产酸量、强大的抗氧化活性和高亚硝酸盐降解率（超过 80%），而 盖氏默酵母 H1 显示出卓越的产香能力和强健的生长力。我们假设将 LAB（用于快速酸化和安全性）与酵母（用于丰富风味）结合，将协同优于单菌株或自生发酵。
因此，本研究旨在利用整合的代谢组学和 GC–MS 方法系统评估接种红酸汤发酵的代谢优势。这项工作提供了严格的机制洞察和坚实的科学基础，用于传统红酸汤的标准化工业生产和质量优化。
