微生物纤维来自发酵废物——总结
- 西方饮食提供的纤维量仅为12至24克，远低于推荐摄入量
- 发酵过程产生的生物质废物流富含未被充分利用的微生物纤维
- 不同纤维结构能带来针对性的健康益处，包括肠道和免疫健康
- 研究表明微生物纤维能满足食品应用所需的功能性
- 利用微生物纤维可以弥补纤维缺口并为发酵企业开辟新收入来源
发酵技术在食品行业蓬勃发展。但制造商如何处理剩余的生物质？新兴研究表明，微生物纤维不仅能赋予食品针对性的健康益处，还能将废物转化为盈利的新收入来源。
"如果你排便量小，就需要大医院。"这是外科医生、膳食纤维先驱、1979年著作《别忘了饮食中的纤维》的作者丹尼斯·伯基特博士的名言，它概括了纤维与健康之间早已确立的联系。然而，许多西方饮食中纤维含量仍然令人担忧：美国平均每日摄入量仅为12-14克，欧洲为18-24克，远低于推荐的28-42克。
"纤维最大化"趋势使社交媒体关注到了这一"纤维缺口"。像大多数社交媒体趋势一样，"纤维最大化"可能寿命短暂。然而，尽管这种热潮会消退，但对纤维的认知可能会持续存在。
肠道健康、身体健康、心理健康
纤维对于保持消化系统顺畅运行至关重要，有助于降低结直肠癌和炎症性肠病的风险。它还带来超越肠道健康的益处。
肠道内的有益细菌消化纤维分子并产生代谢物，这些代谢物触发全身效应。这有助于增强免疫系统、降低胆固醇并减少肥胖。它还可能影响肠脑轴，导致情绪、情感、睡眠模式、食欲、认知、运动功能甚至大脑健康产生有益变化。
并非所有纤维作用相同
在食品行业中，人们越来越认识到特定纤维可以提供针对性的健康益处。澳大利亚RMIT大学的研究表明，纤维的特定健康益处与分子结构、持水能力和发酵速率等因素相关。
研究较多的例子是β-葡聚糖。例如，燕麦和大麦中发现的1,3-1,4 β-葡聚糖已被证明可以调节肠道微生物群并降低血糖和胆固醇水平。与此同时，酵母和真菌中的1,3-1,6 β-葡聚糖因其调节免疫系统的能力而闻名，并显示出潜在的抗菌和抗癌效果。
但β-葡聚糖只是一类纤维。识别其他新型纤维可能为一系列促进健康的新食品打开大门。问题是我们该在哪里寻找它们。
发酵的增长
答案可能在于发酵。近年来，食品生产中的发酵技术呈爆炸式增长。酵母、藻类、细菌和丝状真菌都被用于改善质地、口感和保质期，或作为蛋白质、油脂和其他营养素的来源。
除了这些目标食品成分外，微生物还含有纤维——在某些情况下，这些纤维在植物中并不存在。通常，在提取目标食品成分后，这种纤维会在废物生物质中被丢弃。但我们能否将其用于食品产品中？
将发酵废物转化为价值
这样做可以通过"高纤维"版本的熟悉产品来帮助解决纤维缺口，类似于现在已经常见的高蛋白产品。发现新型纤维还可以使食品产品提供针对性的健康益处。
这两种可能性都将当前的废物转化为参与生物质发酵的公司的高价值且利润丰厚的副产品流。
缩小纤维知识差距
除某些β-葡聚糖和胞外多糖外，微生物纤维尚未得到广泛研究。因此，虽然人们对发酵作为生物质来源的理解和生态系统正在增长，但行业仍缺乏对商业发酵过程可能产生的纤维及其特定健康益处的深入了解。
然而，业内正在努力回答这些问题。例如，可食用微生物联盟正在分析微生物纤维在创建更可持续和更具韧性的食品系统中的潜在作用。
这个由荷兰政府部分资助的公私合作项目，对微生物纤维的使用采取了整体方法，包括：
- 生产
- 提取和纯化
- 成分和功能性
- 健康益处
- 食品安全问题
- 消费者接受度
早期发现显示纤维的潜力
研究正在进行中，但已经产生了有趣的初步结果。该联盟已确定酵母、细菌、真菌和微藻含有适合食品应用的纤维组成和基本技术功能性（如持水能力）。
对300名消费者的初步调查显示，大多数消费者在"某种程度上"愿意食用含有微生物的食品。这表明基于微生物纤维的产品可能会找到愿意接受的市场，尤其是那些更注重健康的人群。
该联盟正在使用人体消化道和免疫系统的体外模型，确定这些有前景候选物的具体健康益处。这包括探索生物质分级——即使用完整细胞、破裂细胞或不同纯度水平的提取物——如何影响纤维的健康影响和在食品产品中的可用性。
解锁新的健康产品和收入流
通过增加行业对可食用微生物纤维的理解和产品组合，此类研究为新一代针对性健康产品奠定了基础。这些产品看起来和尝起来都像熟悉的食品，同时增强免疫系统、减少炎症或提升情绪健康。
对于大规模运行发酵的公司来说，这预示着一个引人注目的商业机会：将废物生物质流转化为高价值的功能性成分。
*该项目获得农业与食品顶级部门的财政支持。在该顶级部门内，商业界、知识机构和政府共同致力于为一个弹性世界中90亿人提供安全健康的食品创新。该联盟计划从2024年运行至2027年。
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