摘要
全球范围内,人们日益意识到食用功能性发酵食品对改善健康状况和预防慢性疾病的益处。乳制品发酵食品以及发酵肉类和蔬菜长期以来一直是许多饮食的一部分,而非酒精发酵水果产品则较少被消费。然而,由于不含胆固醇、乳糖和致敏蛋白质,发酵果汁正日益受到欢迎。多项研究探索了利用不同微生物(主要是乳酸菌)生产非酒精果汁发酵产品。这些乳酸菌无论是水果环境中的本土菌种,还是已被确认为益生菌的菌种,都被用于增强果汁的技术和/或健康效益。发酵可以改善果饮的感官、营养和生物活性特性。各种体外和体内动物模型研究表明,功能性果饮具有抗氧化、抗炎、降脂和抗肥胖活性,并能富集微量营养素。虽然肠道微生物群的变化与多种慢性疾病相关,但关于发酵果汁对这一微生物组影响的研究仍然有限。不过,现有研究表明了一些积极结果,包括改善肠道菌群失调、增加有益菌减少病原菌,以及增加短链脂肪酸和酚类化合物的产生。尽管有这些益处,发酵果汁的开发仍面临挑战,例如揭示水果基质与微生物之间的特定相互作用、改善感官接受度,以及进行临床试验以验证临床前结果。在这方面,发酵果汁对肠道微生物群的调节作用在人类临床环境中仍鲜有探索。
引言
如今,全球范围内,人们日益认识到食用含有益生菌、副益生菌、益生元、合生元和/或后生元的功能性发酵食品,对提升健康状况和预防慢性疾病的重要性。益生菌是指当摄入足够数量时,对宿主健康产生有益影响的活微生物。副益生菌是指对消费者健康有益的非活性微生物(Rahman等,2023),而后生元则是指活细菌产生的对宿主有益的代谢副产品,这些产品在裂解过程中或之后释放(Vera-Santander等,2023)。这些微生物和化合物在调节免疫系统和维持肠道微生物群平衡方面发挥着作用。通过采用包括健康饮食习惯在内的健康生活方式,可以避免或减轻肥胖、糖尿病、癌症以及与衰老相关的其他疾病。肠道微生物群失调与某些慢性疾病之间的相关性已得到证实(Afzaal等,2022;Arthur等,2012;Madhogaria等,2022;Patel等,2025;Shen等,2025;Vijay和Valdes,2022)。在被认为健康的食品中,发酵食品因其安全性、改善的营养和感官特性以及延长的原料基质保质期而脱颖而出。
虽然历史上乳制品发酵食品和饮料(如酸奶、开菲尔、发酵乳和奶酪)的消费更为广泛,但发酵肉类和蔬菜也一直是饮食的一部分。相比之下,非酒精发酵水果或发酵果饮在全球范围内的消费较少,主要限于手工制备和传统民族习惯,而非商业化的发酵产品(Baschali等,2017;Di Cagno等,2013)。关于发酵乳制品的研究更为丰富,有系统综述和关于菌株存活率及对微生物群和健康影响的临床研究,而针对发酵果汁的研究则较少。关于后者,大多数科学论文由实验室研究、存活试验和感官测试组成,而缺乏针对人类的临床或长期疗效研究。与乳制品相比,限制发酵果饮生产研究的一些因素如下:i)基质的内在特性,包括低pH值和蛋白质含量低,以及抗菌化合物和简单糖类的存在,对产品加工和储存过程中的微生物活力不利(Perricone等,2015);ii)基质对微生物细胞在发酵过程中的保护较少,需要应用外部细胞保护策略,如微胶囊化、益生元添加剂和温度控制(D'Amico等,2024;Perricone等,2015);iii)基质的异质性使得难以比较研究和标准化协议,因为结果很大程度上取决于所用水果(D'Amico等,2024;Perricone等,2015;Yuan等,2024a,2024b);iv)感官和可接受性问题,如发酵果汁中产生的不愉快味道或变化降低了其可接受性,迫使许多研究专注于配方和感官改进,而非临床试验(D'Amico等,2024;Perricone等,2015;Yuan等,2024a,2024b);v)临床研究和健康效应证据数量有限,因为大多数果汁文献仅限于体外研究、动物模型或存活率研究(Saleem等,2024;Yuan,Wang等,2024)。
近年来,多项研究报道了使用各种水果(如芒果、百香果、黑莓、桑葚、枣、番荔枝、石榴、猕猴桃、菠萝、Gilaburu等)生产非酒精果汁发酵产品(Ruiz Rodríguez等,2021;Sevindik等,2022;Žvirdauskienė等,2025)。多种微生物,主要是乳酸菌(LAB),但也包括酵母和芽孢杆菌,被用作果汁发酵的起始培养物。这些微生物,无论是具有合适技术特性和自然适应水果环境的本土细菌(Di Cagno等,2013),还是先前确认为益生菌的菌种,都被用于实现改进的技术和/或健康效益。由于不含胆固醇、乳糖和致敏蛋白质,以及全球日益增长的纯素食和素食社区寻求新的健康植物性食品选择,发酵果汁目前正日益受欢迎。水果和蔬菜汁都富含多种营养素,如碳水化合物、纤维、维生素、矿物质、果胶和各种抗氧化化合物,这些营养素在微生物发酵过程中可以增加或改变(Ruiz Rodríguez等,2021)。本小综述考察了i)使用乳酸菌进行果汁发酵过程中的理化变化,ii)益生菌存活率,以及iii)体外和体内肠道微生物群的调节。
水果基质与乳酸菌的相互作用:理化、感官和生物活性特征的变化
果汁中细菌的生长极度依赖于所用水果的类型,因为水果的内在特性差异很大;例如,芒果具有高碳水化合物浓度(主要由蔗糖组成)和接近6.0的pH值,而百香果则酸性更强(pH 3.5)且糖分较少。石榴富含抗氧化和收敛性化合物,使其不太适合微生物生长和存活。番荔枝果肉非常浓稠,需要...
高附加值果汁:益生菌和发酵衍生生物活性成分的载体
益生菌细菌通常属于乳酸菌属(广义上的Lactobacillus)、Streptococcus和Lactococcus,以及放线菌Bifidobacterium。它们促进人体内多种积极和期望的变化,如调节肠黏膜屏障、平衡肠道微生物群、减少炎症、预防腹泻、缓解胃部不适,以及促进有益细菌生长和限制病原菌等(Park等,2017;Yan和...)
乳酸菌发酵果汁对肠道微生物群的调节
某些水果,尤其是浆果,含有多种生物活性分子,具有广泛的有益效果,包括抗菌、抗炎、抗氧化、抗蛋白水解和抗癌特性。尽管果汁正逐渐成为乳酸菌和益生乳酸菌更被接受的载体,但其积极效果仍需在体内得到证明。此外,关于发酵果汁对肠道微生物群多样性调节影响的研究有限,随着...
结论
使用选定乳酸菌的发酵果汁领域已在全球范围内迅速增长,尽管这一事实尚未反映在全球市场上。需要解决的一个关键问题是优化发酵果汁的感官特性,因为香气、味道,有时还有颜色需要改进,以获得更好的消费者接受度。此外,应根据具体情况仔细解决每种类型发酵果汁中的微生物存活问题,取决于...
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