微生物对发酵食品贡献的代谢组学研究
酱油是日本最重要的发酵调味品之一。近年来,世界各地对它的需求一直在增加。由曲霉(米曲霉或曲霉属真菌突变)、乳酸菌(Tetragenococcus halophilus)和酵母(Zygosaccharomyces rouxii),以蒸熟的大豆和烤熟的小麦为原料(图1)。酱油含有各种成分,如氨基酸、糖、有机酸、挥发物和其他通过发酵和老化产生的化合物。由于发酵过程的复杂性,研究发酵过程中发酵组分及其与微生物之间的关系是困难的。
代谢组学是对生物样品中低分子量化合物的综合研究,被认为是深入了解食物风味特征的成分贡献的一种有前途的策略。因此,我们利用基于气相色谱/质谱(GC/MS)的非靶向代谢谱分析研究了酱油中低分子量亲水和挥发性化合物的变化,以阐明酵母和乳酸菌对酱油成分谱的影响(图2)。
在本研究中,利用几种微生物条件进行了酱油发酵。详细地研究了两种重要的酱油发酵微生物——乳酸菌和酵母的存在与否。在不同的发酵条件下,采用气相色谱/质谱法检测其成分谱,并对数据进行统计分析。因此,我们的研究结果提出了一个新的发现,乳酸菌影响了一些成分的生产,如环烯、糠醛、糠醇和甲醇,这些成分是酱油中的关键香气化合物。
这是第一个利用高分辨率食品代谢组学分析研究酱油发酵过程中微生物影响的成分变化的报告,包括亲水成分和挥发性成分。这方面的研究将有助于今后酱油发酵过程中成分与微生物之间的关系的阐明。
Risa Harada, Eiichiro Fukusaki
日本大阪大学工学研究生院生物技术系
出版
发酵过程中酵母菌和乳酸菌对酱油成分的影响。
Harada R, Yuzuki M, Ito K, Shiga K, Bamba T, Fukusaki E
生物学报,2017年2月
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