宏基因組學(xué)研究將微生物與克非爾的風(fēng)味聯(lián)系起來

愛爾蘭的一個(gè)食品科學(xué)家和微生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用高通量測(cè)序來分析微生物種群如何像開菲爾酵母一樣發(fā)生變化。這是食品分析的新前沿：利用24小時(shí)發(fā)酵期間收集的數(shù)據(jù)，研究人員能夠?qū)蝹€(gè)微生物物種及其相關(guān)途徑的存在與發(fā)酵乳飲料中的風(fēng)味化合物聯(lián)系起來。他們?cè)趍Systems(ASM的開放獲取期刊)上報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)。

對(duì)發(fā)酵過程中微生物行為的這種深刻理解可以指出改善克非爾的新方法。食品科學(xué)家可以通過調(diào)整微生物混合物來優(yōu)化生產(chǎn)，定制風(fēng)味或改善食品的健康益處。他們甚至可以僅使用選擇的微生物來創(chuàng)建合成版本的克非爾。

kefirdrinkInterest在食品研究人員中越來越多地將高通量測(cè)序與代謝組學(xué)相結(jié)合，以更好地了解個(gè)體微生物物種如何影響食物的特性。然而，先前對(duì)發(fā)酵食品的研究已經(jīng)使用較低分辨率的測(cè)序技術(shù)進(jìn)行，例如16S rRNA基因測(cè)序。

“我們直到現(xiàn)在才知道個(gè)別物種在做什么，”主要作者Aaron Walsh說道，他正在科克Teagasc食品研究中心攻讀博士學(xué)位，作為APC微生物組研究所的一部分。

新的分析還顯示了克非爾如何作為一個(gè)強(qiáng)大的模型，用于研究多種細(xì)菌物種以復(fù)雜方式相互作用的社區(qū)，如腸道或土壤。與其他發(fā)酵食品相比，酸牛奶的微生物種類較少，只需要24小時(shí)即可在室溫下發(fā)酵。(奶酪，相比之下，需要三個(gè)月或更長時(shí)間才能發(fā)酵。)這項(xiàng)新研究已經(jīng)引導(dǎo)研究人員考慮對(duì)其他食物中的微生物種群進(jìn)行類似的高通量分析。

“我們正在研究如何將這一概念擴(kuò)展到整個(gè)發(fā)酵食品行業(yè)，”該研究的資深作者，Teagasc和APC微生物研究所的微生物學(xué)家Paul Cotter說。“這包括奶酪，酸奶，甚至發(fā)酵肉和酵母面包。我們也可以研究酒精飲料。”

為了創(chuàng)造他們分析的克菲爾，研究人員開始研究谷物 - 一種類似于花椰菜的細(xì)菌和酵母的混合物 - 來自三個(gè)不同的地理區(qū)域。這些谷物用于將巴氏殺菌乳發(fā)酵成克非爾。研究人員發(fā)現(xiàn)，開菲爾牛奶中的細(xì)菌種群在發(fā)酵過程中以類似的特征方式發(fā)生了變化。

為了獲得物種水平的數(shù)據(jù)，微生物學(xué)家使用了整個(gè)宏基因組鳥槍法測(cè)序 - 這種技術(shù)用于研究過于復(fù)雜或多樣化的微生物種群，以便單獨(dú)培養(yǎng)個(gè)別物種。他們報(bào)告說，在24小時(shí)發(fā)酵期間，細(xì)菌多樣性迅速下降。測(cè)序表明，在發(fā)酵的早期階段，乳酸桿菌(Lactobacillus kefiranofaciens)占據(jù)細(xì)菌群體的主導(dǎo)地位。然而，在此過程的后期，明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)變得更加普遍。

他們確定了個(gè)體細(xì)菌種類與某些風(fēng)味之間的聯(lián)系。例如，醋酸巴斯德菌(Acetobacter pasteurianus)與酸性醋型風(fēng)味相關(guān)。磅。kefiranofaciens與俗氣味相關(guān)。其他物種與負(fù)責(zé)黃油和水果味的代謝物相關(guān)。

以前的研究表明，服用開菲爾可以改善腸道健康，減少炎癥和膽固醇?？朔茽柟任镏械奈⑸锟赡苁秦?fù)責(zé)任的，但科學(xué)家們并不確定 - 他們不了解潛在的機(jī)制。Cotter說，宏基因組學(xué)可能有助于回答關(guān)于發(fā)酵飲料的這些突出問題。

“在過去，酸牛奶已與許多健康益處有關(guān)，”他說。“在我看來，他們并沒有真正被釘住或以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞綄W(xué)習(xí)。”

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