中国农业大学硕士生以第一作者身份在国际知名期刊(IF=9.7)上发表研究成果

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摘要:近日,中国农业大学廖小军教授团队在国际知名期刊Bioresource Technology发表研究性论文《高压诱导乳酸菌进入活的非可培养状态抑制发酵后酸化》(High-pressure-induced viable but non-culturable lac

近日,中国农业大学廖小军教授团队在国际知名期刊Bioresource Technology发表研究性论文《高压诱导乳酸菌进入活的非可培养状态抑制发酵后酸化》(High-pressure-induced viable but non-culturable lactic acid bacteria inhibit its post-acidification)。团队发现高压处理(High-pressure processing, HPP)技术能成功诱导乳酸菌(Lactiplantibacillus plantarum)进入“活的非可培养状态(Viable but Non-culturable, VBNC)”,并显著抑制了发酵食品的后酸化现象。

该研究首次将在致病菌中发现的细菌VBNC现象应用于益生菌中,拓展了超高压技术的应用场景,阐明了VBNC状态抑制乳酸菌后酸化的代谢机理,并成功应用于实际食品体系中。中国农业大学为论文第一完成单位,食品学院杨东副教授、饶雷副教授为共同通讯作者,在读研二硕士上官逸然为第一作者。

乳酸菌广泛应用于食品发酵中,能提升产品风味与营养价值。但发酵完成后,乳酸菌持续产酸导致产品pH进一步降低,即“后酸化”,严重影响产品口感和货架稳定性。以往通过杀菌可以抑制后酸化,但也会同时破坏乳酸菌的活性,无法满足消费者对健康益生食品的需求。

此次研究中,科研人员利用400~500 MPa压力进行高压处理,成功诱导乳酸菌进入VBNC状态。实验发现,VBNC状态的乳酸菌在冷藏(4°C)条件下,复苏过程明显延迟,酸生成速率显著降低,使产品开始后酸化时间延后达3倍。

进一步的代谢组学分析表明,高压处理抑制了乳酸菌细胞内的核黄素代谢途径,显著减少了呼吸链中的关键分子(FMN、FAD)含量,降低了ATP与NADH的生成,从而抑制了乳酸生成的关键环节。这种代谢“重编程”是VBNC乳酸菌能够抑制后酸化的关键机制。

诱导植物乳植杆菌VBNC状态抑制发酵后酸化的机制

这项研究不仅首次揭示了VBNC状态抑制后酸化的代谢机理,也为食品工业提供了一种新的非热加工策略,可以在保留益生菌活性的情况下显著提升产品稳定性和品质,对解决乳酸发酵食品面临的后酸化难题具有现实意义和经济价值。

来源:科学减脂

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