摘要
农业和农工副产品来源于热带作物，是结构稳定的、可自由提取的生物活性化合物的丰富来源。然而，原料成分的多样性、微生物转化过程的描述不完整，以及除了化学抗氧化测试之外的有限应用限制了它们作为标准化成分的发展。本文批判性地评估了以代谢组学为指导的发酵技术，将其作为将热带农业副产品转化为功能性产品的策略。研究内容涵盖了水果加工废弃物、咖啡和可可副产品、谷物麸皮、木薯加工废弃物、椰子及油籽材料以及某些药用作物组织。文中比较了固态发酵、浸渍发酵、乳酸菌发酵、酵母发酵、丝状真菌发酵、芽孢杆菌发酵和混合培养发酵等多种方法。重点关注了细胞壁的降解、酚类物质的释放、黄酮类化合物的去糖基化、酚酸的转化、类胡萝卜素的稳定性、肽的生成、纤维的改性、有机酸的生产、抗营养因子的减少以及不良代谢产物的形成。文章探讨了基于非靶向和靶向LC-MS、GC-MS、NMR、挥发组学、肽组学和多组学整合的分析策略，并评估了实验设计、质量控制、注释可信度和统计验证方法。提出了一个“底物-微生物-过程-代谢产物-功能”的框架以及六级证据分级系统，以区分探索性的化学发现与经过机制验证且可工业化应用的结果。此外，还评估了这些技术在功能性食品、营养保健品成分、天然防腐剂、动物饲料、活性包装、农业投入品以及级联生物精炼中的应用，并讨论了相关的微生物安全性、霉菌毒素、生物胺、污染物、法规分类、生命周期评估和技术经济可行性等问题。核心结论是：只有当代谢产物的详细表征、因果关系的验证、过程标准化、安全性以及可持续性作为一个整体开发流程得到完善时，发酵技术才能成为热带副产品价值化的有效平台。
