FSHW：植物自生微生物及发酵蔬菜食品研究进展

　　Introduction

　　蔬菜作为一种保存方法和食用发酵蔬菜的历史悠久，与人类文明的发展息息相关。水果和蔬菜的发酵是保证蔬菜产品安全的主要且简单的替代方法，也可能导致维生素、氨基酸、生物活性肽或植物化学物质的浓度或成分发生积极变化。发酵也可能有助于提高这些化合物的生物利用率和蔬菜和水果的感官属性。处于这些考虑，发酵代表了一种重要的生物技术，可以提高水果和蔬菜的安全性以及促进健康的。

　　蔬菜和水果中存在微生物群，其组成取决于每种蔬菜的特点以及地理来源。微生物群主要由有益的微生物组成，包括酵母菌（酵母属、毕赤醇母属、念珠菌、有孢圆酵母属）、真菌（根霉菌）、好氧菌（芽孢杆菌和醋酸杆菌）和厌氧菌（乳酸菌），通常负责生蔬菜和水果的自发发酵，有助于它们的保存和稳定。在有利的条件下，蔬菜和水果的发酵主要是由乳酸菌在酵母菌和芽孢杆菌的参与下进行的。尽管自发发酵对生鲜蔬果的保鲜有很大的效用，但发酵失败的几率很大，如对腐败或病原微生物的抑制不当，产生不需要的感官性状和营养成分等。因此，与观察到的许多发酵食品相反，建议使用选定的启动剂控制发酵。在这方面，使用从生的和发酵的蔬菜和水果中分离出来的自体培养物，可以延长保质期，改善发酵产品的功能和感官特性（下图）。此外，在植物发酵产品中用作发酵剂的许多自生微生物都是益生菌，有助于发酵蔬菜的健康益处，包括调节肠道微生物群和免疫系统的潜力，并通过产生新的生物活性化合物或提高现有化合物的生物利用率来改善功能和营养状况。

　　选择合适的自体启动微生物对保证发酵蔬菜食品的安全和质量至关重要。所选择的微生物应能克服各种挑战，如能够抑制食源性病原体或腐败微生物的生长，保证发酵食品的微生物安全和质量，能够积极改变营养物质和生物活性化合物的水平或生物利用度，同时减少抗营养物质，或具有益生菌的潜力。除了已知的对宿主有益的特性外，所选择的微生物需要在不同的生长和贮藏条件下对发酵蔬菜食品进行定植，并在其本固有生物群中占主导地位，保证产品保质期贮藏结束时推荐的最低活细胞水平（10 6 ～10 7 CFU/mL）。选用的微生物还应改善发酵产品的感官特性，以保证消费者的接受程度。此外，工业上要求发酵过程具有经济可持续性，因此启动发酵培养物必须能够保证食品基质在低温下快速酸化。

　　本文作者阿根廷国家科学与技术研究理事会（CONICET）的Sebastian Torres等对蔬菜水果发酵成功所选用的自发发酵剂进行了详尽的综述。同时，对自发发酵剂和植物性发酵产品的主要有益作用进行了评述，并重点介绍了植物性发酵产品对人体健康的作用。

　　植物自生微生物

　　自生菌是指从生蔬菜或发酵蔬菜食品中分离出来的具有特定地域性的微生物，用于同一蔬菜基质的发酵。许多科学报告都强调了在蔬菜和水果发酵中使用自发发酵剂的优势。为了获得具有更好的技术（延长保质期和改善特殊的感官特征）和功能特性的发酵产品，建议使用自发发酵剂。例如，在仙人掌梨汁的发酵过程中，自生菌L.plantarum S-811在菌体的生长和存活、最终pH值、乳酸产量、抗氧化活性和VC的保护等方面均优于异生菌株Lactobacillus fermentum ATCC 9338。

　　在大多数情况下，植物的自生微生物带有益生菌的特性或可产生后生元，使它们能够将发酵产品转化为功能性食品。后生元是活的益生菌微生物分泌或溶解后释放到基质中的可溶性代谢副产物，可以模拟益生菌的健康有益作用。这些副产品大多是生物活性化合物，能对宿主产生有益的生理作用，包括微生物群、新陈代谢和免疫系统平衡等。发酵蔬菜中天然含有丰富的后生元，包括短链脂肪酸、多酚类化合物、维生素、酶、γ-氨基丁酸（GABA）、多肽、内多糖和外多糖。

　　存在于蔬菜基质中的营养物质和生物活性化合物的微生物代谢可能会导致这些化合物的生物利用率提高，其功能活性增加或感官属性改变。因此，有必要研究分离出的微生物对发酵植物的功能特性或其宿主相关益处的作用，例如，抗氧化、抗炎、免疫调节、抗癌、抗胆固醇、抗糖尿病或抗肥胖的作用。此外，香气和风味化合物及其前体的合成也是选择时考虑的另一个标准。

　　Abstract

　　An overview of plant-autochthonous microorganisms and fermented vegetable foods

　　Sebastian Torres, Hernán Verón, Luciana Contreras, Maria I.Isla

　　Fermented plant-based foods and beverages constitute foods of high nutritional and functional value with appreciated health beneficial effects. They represent a natural and sustainable alternative to counteract the large wastage of vegetables and fruits due to their short shelf life. Usually, the use of controlled fermentation process using autochthonous microorganisms adapted to their vegetable matrix is preferred instead of traditionally spontaneous fermentation to designing fermented vegetable foods with the desirable sensory, technological, nutritional and functional properties. This review summarizes the autochthonous microorganisms selected as starters for the successful fermentation of vegetables and fruits. The main beneficial properties of autochthonous starters and fermented vegetable products with a focus on human health are revised.

　　该文章《An overview of plant-autochthonous microorganisms and fermented vegetable foods》于《Food Science and Human Wellness》2020年6月出版。

　　编辑：袁月；责编：张睿梅

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