初始微生物群对茄子发酵过程中微生物演替的影响

柴渍是一种传统的日本茄子泡菜，通过乳酸菌 (LAB) 发酵工艺制成。乳酸菌通常存在于蔬菜中，可引起蔬菜的自发发酵，从而产生泡菜独特的酸味。虽然乳酸菌是有益的，但食物来源中可能存在的其他细菌和微生物种类会影响食品质量和安全。食品技术和营养领域的进步使得人们能够通过工业发酵罐大规模发酵泡菜，其中影响发酵的条件(如温度、pH 酸度水平和盐含量)受到密切监控。

人们已经广泛研究了特定微生物种群在自然发酵中的重要作用以及它们之间的相互作用对发酵产品整体质量的影响。然而，使用无菌原料和人工构建的微生物群来复制自然发酵的研究却很有限。

为了揭示自然发酵过程中复杂的微生物演替——微生物种群的变化及其对最终产品的影响，日本东京工业大学生命科学与技术学院的山田卓司副教授和日本 Gurunavi 公司创新部门的泽田和典博士利用工业生产的柴渍进行了一项新颖的研究。他们的研究成果发表在《微生物学光谱》 杂志上。

山田团队分享了本项研究的灵感和原理，他们表示：“研究茄子发酵过程中微生物种群的变化并了解它们之间的动态关系可以提供重要的见解。此外，还可以揭示影响柴渍代谢物组成的重要因素和潜在机制。 ”

研究人员最初对商业生产的柴渍样品进行了微生物群分析，采用 16S rRNA 基因测序技术研究微生物种群的特征。他们在柴渍样品中观察到两种不同的微生物演替模式。一种是乳酸菌种群被需氧细菌取代，而另一种模式则表明乳酸菌在发酵结束时占主导地位。两种不同微生物演替模式的发现促使研究人员采用创新研究方法模拟柴渍的生产。

随后，他们将过滤除菌的茄子汁接种到人工构建的微生物群中，该微生物群包含 6 种在柴腌生产早期阶段观察到的细菌。茄子汁发酵的微生物群分析表明，微生物演替模式单一，乳酸菌占主导地位，其特点是整个发酵过程中植物乳杆菌的生长呈倾斜状态。

此外，研究人员还进行了相关性分析，以研究柴渍生产和茄子汁发酵之间的相似程度。溶解氧和 pH 的发酵曲线与发酵过程中的微生物种群相关，并且发现两种方法的结果相似。此外，他们还发现乳酸杆菌参与了柴渍生产和茄子发酵过程中乳酸、丙氨酸和谷氨酸的产生。

“我们开发的茄子汁发酵创新模型可以轻松扩展到其他自然发酵过程。此外，它还可以揭示特定初始微生物群对发酵及其最终产品的作用，”山田团队强调了这项研究工作的潜在应用。

这项研究有助于开发营养成分增强的超级食品和含有植物乳酸杆菌等有益细菌的益生菌产品。

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