题目：乳酸菌对杜仲茶体外抗氧化活性及香气成分的影响

期刊：Journal of Food Science and Technology

影响因子：3.3

原文链接：https://doi.org/10.1007/s13197-023-05833-w

汇报人：张馨允-2025级硕士

杜仲茶是亚洲国家流行的功能性保健饮品，但其独特的草本香气却难以被消费者所接受。本文研究了4株乳酸菌（植物乳酸菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌）发酵对杜仲叶理化性质、体外抗氧化活性和香气成分的影响。在4株菌株中，保加利亚乳杆菌发酵的样品绿原酸和京尼平苷酸含量较高，体外抗氧化活性较强。此外，保加利亚乳杆菌发酵后的样品具有较强的果香和花香。结果表明，保加利亚乳杆菌是发酵杜仲茶的最佳菌株。选择用于植物原料的乳酸菌时，应考虑不同菌种之间的差异。

杜仲属杜仲科单一种，是中国特有的珍稀种。最早对杜仲的认识和利用可以追溯到2000多年前出版的《神农本草经》。杜仲的树皮、叶子、雄花和种子都具有有益的保健作用。在中国、韩国、日本、俄罗斯等国，杜仲被用作保健食品和食品添加剂。杜仲叶既可作药用，也可作食物。含有丰富的环烯醚萜类、黄酮类和酚类化合物，具有抗氧化、降血压、滋补肝肾的作用。其中绿原酸和京尼平苷酸是杜仲最重要的生物活性成分，绿原酸是天然抗氧化剂，京尼平苷酸具有降血压作用。

目前，杜仲茶存在的问题是其独特的草本香气，消费者难以接受。当前，LAB广泛应用于水果和蔬菜的发酵过程中，以提高植物提取物的感官质量和风味，同时促进生物活性成分的转化。同时，它还可以增强植物提取物的抗氧化和抗菌特性。

不同菌种对植物的发酵效果不同。然而，很少有研究对不同菌株之间的差异进行比较。因此，本研究旨在研究乳酸菌发酵对杜仲叶提取物理化性质、体外抗氧化活性及香气成分的影响，为改进杜仲茶提供技术支持，并使我们了解不同乳酸菌种类的发酵差异。

1. 理化特性变化

发酵后杜仲液的pH显著下降（对照pH=5.89，发酵组3.82-4.10），TA显著上升（对照TA=0.05%，发酵组0.17%-0.24%），原因是乳酸菌代谢产生有机酸（如乳酸）；而TSS（可溶性固形物）无显著差异（7.7-7.8°Brix），与对照（7.90°Brix）接近，说明碳源消耗未影响整体固形物含量。

具体菌株差异：嗜酸乳杆菌TA最高（0.24%），植物乳杆菌pH最低（3.82），保加利亚乳杆菌pH=3.99、TA=0.21%，处于中等水平。

2. 颜色特性变化

发酵后杜仲液的亮度（L^*）普遍下降（对照L^*=47.21），原因是乳酸菌生长增加浊度；其中保加利亚乳杆菌发酵组L^*最高（46.30），颜色最接近对照；植物乳杆菌组L^*最低（31.67），颜色最深。此外，a^*（红绿值）、b^*（黄蓝值）也略有下降，仅保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌组的a^*、b^*与对照接近，颜色稳定性最优。

3. 活性成分含量变化

图1A.不同LAB对杜仲发酵液生物活性成分的影响。杜仲叶中绿原酸（抗氧化）和京尼平苷酸（降血压）含量最高，京尼平苷、芦丁、槲皮素含量较低。

所有乳酸菌发酵组的绿原酸含量均显著高于对照（p<0.05），其中保加利亚乳杆菌组绿原酸（0.24 mg/mL）和京尼平苷酸（0.19 mg/mL）含量最高，说明其对酚类、环烯醚萜类成分的释放或转化能力最强（可能与微生物水解作用相关）。

4. 体外抗氧化活性变化

图1B.不同LAB对杜仲发酵液体外抗氧化活性的影响。发酵后杜仲液的抗氧化能力显著提升，且菌株差异明显：

羟基自由基清除率：保加利亚乳杆菌（5.39 mmol/L>嗜热链球菌（5.24 mmol/L>嗜酸乳杆菌（5.19 mmol/L>植物乳杆菌（5.09 mmol/L），前两者显著高于对照（4.92 mmol/L）；

DPPH清除率：保加利亚乳杆菌最高（1.83 mmol/L），对照仅1.70 mmol/L；

ABTS清除率：保加利亚乳杆菌最高（0.38 mmol/L），显著高于其他组；

综上，保加利亚乳杆菌发酵组的综合抗氧化能力最优，与该组绿原酸含量最高的结果一致（绿原酸是主要抗氧化物质）。

5. 香气成分变化

不同LAB发酵样品的挥发性风味物质如图2所示。

对照仅含31种挥发性成分（醛类占比最高，14.36%）；发酵后成分种类增加，其中嗜热链球菌组最多（51种），保加利亚乳杆菌组38种，但香气品质更优。

根据气味描述符确定了7种气味类型，包括木香、花香、果香、青香、烘烤香、化学香和脂肪香（表2）。杜仲叶挥发物主要表现为花香、木香、绿色、果香味，其次为烘烤气味、化学气味和脂肪气味。

图3.基于ROAV进行对数计算的不同LAB的EUL水提物未发酵和发酵后的挥发性化合物芳香系列。对照的关键香气成分为苯乙醛、α-大马酮等6种，以“青草味”（如 (E,E)-2,4-庚二烯醛）为主；发酵后“花果香”成分（α-大马酮、3-糠醛、α-紫罗兰酮）含量显著增加，“青草味”成分（如(E,E)-2,4-庚二烯醛）含量下降；

保加利亚乳杆菌组：关键香气成分共7种，α-大马酮（ROAV=100）、芳樟醇（ROAV=28.69）贡献最大，花果香最浓郁，且青草味最低，香气接受度最优。

本研究比较了4种乳酸菌对杜仲叶水提物的发酵效果，包括理化性质、体外抗氧化活性和香气成分。结果表明，适当的发酵可以提高杜仲叶水提物中有效成分的含量，提高其抗氧化和香气特性。其中，绿原酸和黄酮类化合物含量增加，抗氧化能力略有提高，风味更加浓郁。但不同菌株之间存在差异，其中保加利亚乳杆菌对杜仲叶的发酵效果最好，显著提高了绿原酸、京尼平苷酸、芦丁等物质的含量及抗氧化能力。同时，保加利亚乳杆菌发酵后得到的样品具有较强的果香和花香特征。 一般来说，在选择LAB进行原料发酵时，应考虑不同菌株之间的差异。