近日，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心张素芳教授课题组在学术期刊《Food Bioscience》(Q1, IF: 4.8)发表题为“Lactiplantibacillus plantarum A72 inoculation enhances Citrus juice quality: A systematic analysis of the strain’s fermentation properties, antioxidant capacities, and transcriptome pathways”的研究性论文，林心萍教授为通讯作者，硕士研究生武琦为第一作者。该研究得到了国家重点研发项目（2023YFD2100304）资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.fbio.2025.105878
背景简介
乳酸发酵（LAF）是一种传统食品加工技术，能够显著提升果汁的营养价值。由于其益生功能和高效的发酵能力，乳酸菌（LAB）成为LAF过程中的首选微生物。柑橘类水果富含抗氧化营养素，如抗坏血酸、多酚、黄酮类和类胡萝卜素，这些成分有助于抵抗自由基，降低慢性疾病的风险。然而，这些营养素容易因生长条件、果实特性和保存技术而受损。乳酸发酵不仅可以保护这些营养素，还能增强其稳定性，从而进一步提高果汁的营养价值。现有研究表明，多数研究使用的乳酸菌株来自常规筛选或商业渠道，但这些菌株尚未完全发挥柑橘汁的抗氧化潜力。为此，在本研究中，我们选择了两株植物乳杆菌进行对比实验：一株具有较强抗氧化能力的A72菌株和另一株抗氧化能力较弱的SC1菌株。我们监测了发酵过程中柑橘汁的抗氧化活性和营养成分变化，并通过转录组学分析了菌株的基因表达情况，以揭示植物乳杆菌A72提升发酵柑橘汁品质的具体机制。
成果介绍
研究结果显示，植物乳杆菌A72表现出了出色的发酵性能，有助于提升柑橘汁的整体品质。发酵过程中，柑橘汁中的有机酸含量显著提高，使柑橘汁的风味更加丰富。此外，植物乳杆菌A72的发酵还能减少柑橘汁中27.6%的维生素C损失，并增加总酚和总黄酮的含量，从而显著增强发酵柑橘汁的抗氧化能力。转录组学分析表明，植物乳杆菌A72主要是通过调控类黄酮代谢途径、丙酮酸代谢、三羧酸循环（TCA循环）及谷氨酸代谢等途径来改善柑橘汁的品质。
图文赏析
图1. 柑橘汁发酵过程中理化指标的变化。（A）γ-氨基丁酸。（B）维生素C。（C）总酚含量。（D）总黄酮含量。（E）SOD活性。（F）DPPH清除率。（G）羟基自由基清除能力。
图2. Lpb. plantarum A72 的差异基因表达火山图。(A) A72-24 vs SC1-24。(B) A72-48 vs sc1-48。Lpb. plantarum A72 的差异表达基因 KEGG 富集图。(C) A72-24 VS SC1-24（上调）。(D) A72-24 VS SC1-24（下调）。(E) A72-48 VS SC1-48（上调）。(F) A72-48 VS SC1-48（下调）。
图3. Lpb. plantarum A72 改善发酵柑橘汁品质的机制解析图（A）。发酵24和48小时柑橘汁理化指标的变化。（B）乳酸。（C）乙酸。（D）琥珀酸。（E）苹果酸。（F）γ-氨基丁酸。（G）总黄酮含量。
作者简介
武琦
第一作者：武琦，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心2022级硕士研究生，研究方向：微生物发酵果蔬的功能性探究。
林心萍
通讯作者：林心萍，大连工业大学食品学院教授，博士生导师，主要从事发酵食品、合成生物学研究。食品营养与健康系副主任，意大利都灵大学访问学者。入选大连市杰出青年学者，辽宁省“百千万人才工程”万人层次，大连市科技之星。中国食品科学技术学会传统酿造食品分会理事，辽宁省食品安全专家委员会成员，国家级黄大年教师团队、辽宁省黄大年教师团队成员。主持国家重点研发计划课题1项、国家重点研发计划子课题2项、国家自然科学基金面上项目2项、国家自然科学基金青年基金项目1项、中国博士后面上基金项目1项，以及省市级项目5项。以第一/通讯作者发表SCI论文36篇，第一发明人授权发明专利8件；参编团体标准2项，企业标准4项。作为主要完成人获安徽省科技进步一等奖1项，教育部高等学校科学研究优秀成果奖科技进步二等奖1项，大连市科技奖励科技进步二等奖1项。获辽宁省研究生教学成果奖特等奖1项，辽宁省本科生教学成果奖一等奖1项。
张素芳
课题组长：张素芳，大连工业大学食品学院教授，博士生导师。中国食品学会葡萄酒分会委员，辽宁省食品科学技术学会理事，主要从事食品微生物资源开发和利用、发酵工程和代谢工程、发酵食品微生物菌群解构和重构等研究。目前主持国家“十三五”重点研发计划项目子课题、国家“十四五”重点研发计划项目子课题、国家自然科学基金项目等国家级纵向科研课题8项，其他项目8项。以第一发明人获中国授权发明专利16件，PCT专利1件。发表学术论文40余篇。获2021年辽宁省自然科学奖二等奖(第3完成人)、2018年大连市技术发明奖一等奖(第2完成人)、2017年辽宁省科技进步三等奖(第3完成人)各1项。
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图文/武琦 林心萍 张素芳
排版/刘双
责编/赵几融
审核/温成荣
