乳酸菌发酵牛奶的抗菌活性与α-淀粉酶抑制活性的比较分析，以及基于气相色谱-质谱（GC-MS）的代谢谱研究

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：Comparative Analysis of Antimicrobial and α-Amylase Inhibitory Activities and GC-MS-based Metabolic Profiling of Cow Milk Fermented by Lactic Acid Bacteria

　　

摘要

乳酸菌（LAB）在牛奶发酵过程中起着关键作用，它们产生多种代谢物，这些代谢物影响了发酵乳制品的营养价值、功能特性以及 Health-促进作用。本研究旨在利用气相色谱-质谱法（GC-MS）对不同牛品种发酵后的牛奶中的挥发性代谢物进行分析，并鉴定可能与这些代谢物生物活性相关的化合物。此外，还通过琼脂孔扩散法评估了发酵牛奶对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌和黄色微球菌的抗菌活性，并通过体外实验测定了其α-淀粉酶抑制活性。结果显示，发酵牛奶的抗菌活性和α-淀粉酶抑制活性显著高于未发酵牛奶（p < 0.05）。经过3 kDa和10 kDa膜的超滤处理后，Sahiwal牛（SCM）发酵牛奶的3 kDa截留液显示出最高的抗菌活性（抑制圈面积为1.78厘米），而Holstein Friesian牛（HFCM）发酵牛奶的10 kDa滤液则表现出最高的α-淀粉酶抑制活性（51.90%）。GC-MS分析发现，发酵过程中产生了多种代谢物，包括醇类、酚类、脂肪酸、酯类和杂环化合物。已知大多数这类化合物具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗糖尿病和抗癌等特性。总体而言，本研究为了解乳酸菌发酵牛奶的代谢物组成以及牛品种和乳酸菌发酵对代谢物产生的影响提供了宝贵见解，强调了发酵牛奶作为一种具有增强健康促进作用的功能性食品的潜力。