《Foods》：Study of the Formation of Neuromodulatory Compounds in Fermented Products Based on Triticale, Naked Oat, and Amaranth Grains
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研究人员探究了以非传统作物为原料制备具有潜在神经调质特性的植物基发酵功能产品，评估了抗氧化活性、氨基酸组成、神经活性代谢物及香气特征。抗氧化活性不仅取决于总酚含量，亦受加工过程中释放的其他生物活性与还原性组分的组成及可提取性影响。游离氨基酸与γ-氨基丁酸(GA
研究人员探究了以非传统作物为原料制备具有潜在神经调质特性的植物基发酵功能产品，评估了抗氧化活性、氨基酸组成、神经活性代谢物及香气特征。抗氧化活性不仅取决于总酚含量，亦受加工过程中释放的其他生物活性与还原性组分的组成及可提取性影响。游离氨基酸与γ-氨基丁酸(GABA)谱显著区别于原料谷物，反映了酶解、配方与微生物发酵的综合效应。裸燕麦发酵产品(NOFP)总游离氨基酸、必需氨基酸及支链氨基酸含量最高，并含血清素(811 μg/kg)；小黑麦发酵产品(TFP)苯乙胺(440 μg/kg)、脯氨酸与谷氨酰胺较高，二乙酰含量最高(502 ng/g)，可能提升其营养与感官特性；苋籽发酵产品(AFP)以高GABA(648.9 mg/kg DW)与L-多巴(15,272 μg/kg)为特征。另检出犬尿氨酸、犬尿酸、吲哚-3-乳酸、色胺及其他色氨酸与酪氨酸代谢物。挥发性轮廓呈强基质依赖性，AFP最丰富，含高水平醛类、吡嗪类、呋喃类及含硫化合物。总体而言，谷物基质与加工配方序列强烈影响产品的营养、抗氧化、神经活性及香气特征。
研究背景与立项依据：面向2050年全球人口增至97亿带来的膳食蛋白与功能食品需求上升，植物基发酵制品因可利用谷物、伪谷物等多样原料而受到关注。燕麦β-葡聚糖、苋籽含硫氨基酸与赖氨酸、小黑麦酚类与膳食纤维各具功能优势；乳酸发酵可提升酚类生物利用度、降低植酸单宁、释放生物活性肽，且氨基酸（谷氨酸、色氨酸、酪氨酸等）经微生物转化可生成GABA、血清素、儿茶酚胺前体等神经调质。然而，不同谷物基质在“酶解—离心—配方强化—乳酸发酵”全序列下的神经活性代谢物谱、抗氧化与香气演变尚缺乏系统比较。为此，研究人员以哈萨克斯坦产小黑麦、裸燕麦、苋籽为 raw material，结合豌豆蛋白 isolate、菜籽油与维生素矿物预混料，制备酸奶状植物基发酵产品(TFP、NOFP、AFP)，综合解析其理化、抗氧化、氨基酸、神经活性与挥发性轮廓。
主要技术方法：谷物经清理浸泡、1:5水磨浆，依次以α-淀粉酶(0.60 KNU-B/g，65 ℃/1 h/pH 6.5)与Alcalase? 2.4 L FG(0.0281 AU-A/g，55 ℃/1 h/pH 8.0)酶解，90 ℃灭酶；离心取上清，强化豌豆蛋白、菜籽油、乳化稳定剂及维矿预混，85 ℃巴氏杀菌后接种Streptococcus salivarius subsp. thermophilus与Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus直投式菌剂(0.02 g/L)，40 ℃发酵至pH 4.7–4.8。冻干粉用于指标分析：凯氏定氮/索氏脂肪/灰分/蒽酮硫酸碳水/酶重量法膳食纤维；80%甲醇超声提取测DPPH、ABTS与Folin–Ciocalteu总酚；UPLC-MS/MS(HILIC柱)定量游离氨基酸，另法(Phenyl-Hexyl柱)定量GABA、血清素、L-多巴、犬尿氨酸等神经活性物；顶空SPME-GC-MS鉴定挥发性物；ANOVA/Tukey检验差异。
研究结果
3.1 理化性质：以干重计，原料中裸燕麦蛋白最高(18.2%)、苋籽脂最高(6.5%)、小黑麦碳水最高(71.7%)。发酵后产品因加油(脂14.0–16.7%)、加矿(灰7.5–10.4%)及离心去除不溶物，蛋白(11.4–13.5%)与碳水(32.9–39.9%)占比相对下降，纤维6.8–7.5%；差异为全工艺序列而非单纯发酵所致。
3.2 抗氧化与总酚：原料小黑麦总酚最高(63.44 mg GAE/g)，裸燕麦DPPH最高(37.28 μmol TE/g)。加工后TFP总酚降61%、DPPH降87%；NOFP降约37–43%；AFP反向升高(总酚+69%，ABTS+70%)，表明酚类提取率、非酚还原物（肽、L-多巴儿茶酚结构、吲哚-3-乳酸）共同决定抗氧化，非发酵单因素。
3.3 游离氨基酸：NOFP总游离氨基酸9457.1 mg/kg（约为原料6.8倍），BCAA 2274.3 mg/kg，精氨酸~300倍升；TFP脯氨酸800.5、谷氨酰胺635.9、GABA 571.9 mg/kg突出；AFP天冬酰胺48倍升、GABA 648.9 mg/kg。酶解+配方+发酵协同释放氨基酸池。
3.4 神经活性物：TFP苯乙胺440 μg/kg、组胺2026、L-多巴1113、酪胺1221；NOFP血清素811（唯一检出）、L-多巴9235、吲哚-3-乳酸1060、组胺2055；AFP L-多巴15272、色胺373、犬尿酸1539、吲哚-3-乳酸1372。各基质酪氨酸/色氨酸通路产物分化明显。
3.5 香气轮廓：AFP最多样，己醛4377、苯甲醛1597、苯乙醛1923 ng/g，吡嗪、呋喃(2-戊基呋喃1257)、含硫(甲硫醛201、二甲基三硫120)丰富；TFP二乙酰502（奶油香）、1-戊醇752、己酸5650；NOFP 1-辛烯-3-醇1714（蘑菇香）。挥发物受脂质、氨基酸代谢与美拉德样反应共同塑造。
讨论与结论翻译：研究显示小黑麦、裸燕麦、苋籽可作为差异化植物基质开发酸奶状发酵品。最终特性为谷物初始组成、酶解、离心、强化、巴氏杀菌及后续乳酸发酵的累积效应，非单一发酵作用。AFP总酚39.04 mg GAE/g DW且DPPH 39.28、ABTS 35.67 μmol TE/g DW最高；NOFP总游离氨基酸约9457 mg/kg DW（必需4762.5、BCAA 2274.3）；三者GABA均高(TFP 571.9、NOFP 651.0、AFP 648.9 mg/kg)。TFP富脯氨酸、谷氨酰胺、苯乙胺与二乙酰；NOFP含血清素；AFP含最高L-多巴。挥发性强基质依赖，AFP最丰富。结果表明谷物基质选择强烈塑造营养、抗氧化、神经活性与香气特征，支持三者用于营养强化植物基发酵食品；因未分段取样，差异应解读为完整工艺序列累积结果而非乳酸发酵直接效应。该文发表于《Foods》。
