北卡罗来纳州立大学一项新研究发现,在酸奶、奶酪和面包等发酵食品中,微生物蛋白质的数量和比例出人意料地高,这些微生物蛋白质对食品的总蛋白质含量有显著贡献。这些微生物长期以来一直用于传统发酵工艺,且与这些发酵食品的益处或益生菌特性密切相关。
研究结果突显了微生物蛋白质在塑造发酵食品营养成分和潜在健康影响方面的作用,同时也可能为设计具有特定微生物谱系以增强其有益效果的发酵食品铺平道路。
北卡罗来纳州立大学研究人员对微生物发酵如何改变食品的蛋白质组成以及最终被消费者摄入的微生物蛋白质种类产生了浓厚兴趣。
研究人员采用宏蛋白质组学方法,结合高分辨率液相色谱和质谱技术,对17种发酵食品和3种非发酵食品中所有源自食品和微生物的蛋白质进行了鉴定。非发酵食品包括牛奶、豆腐和小麦面包,而发酵食品则包括这些底物的发酵衍生物,如酸奶、布里奶酪、酸奶油、普通酵母面包、酸面包、天贝、味噌和酱油。
惊人的研究结果显示,在发酵食品中,微生物蛋白质贡献了最高达11%的总蛋白质含量和最高达60%的已鉴定蛋白质总数。
北卡罗来纳州立大学植物与微生物生物学副教授、描述该研究的论文共同通讯作者曼努埃尔·克莱纳(Manuel Kleiner)表示,这些结果令人惊讶。
克莱纳说:"我们选择了在杂货店常见且容易获取的食品。我们发现令人惊讶的是,作为这些食品一部分被食用的蛋白质中有很大比例实际上源自微生物。"
他补充道:"例如,普通小麦面包中的小麦蛋白质有多少被转化为酵母蛋白质,这一点令人难以置信。当我们吃面包时,实际上摄入了相当多的酵母。"
有趣的是,在分析的五种发酵食品中,微生物蛋白质的比例和多样性远高于食品底物蛋白质。例如,在布里奶酪中,1,573种不同蛋白质中有1,023种(65%)是微生物蛋白质。这种模式在几乎所有被研究的乳制品中都观察到了。
北卡罗来纳州立大学博士生、该论文共同通讯作者阿伊莎·阿万(Ayesha Awan)表示:"这表明微生物不仅参与发酵过程本身,还通过将底物蛋白质转化为微生物蛋白质,对发酵食品的整体营养和功能特性产生影响。这些结果为探索发酵食品已知益生菌效应之外的领域提供了方向,因为作为这些食品一部分被摄入的微生物蛋白质可能会影响宿主免疫反应或与肠道微生物群相互作用。"
阿万表示,该研究的下一步可能包括研究发酵食品蛋白质对小鼠肠道微生物组的影响,以更好地了解可能相关的健康益处。
劳拉·温克勒(Laura Winkler)和妮可·赖德奥特(Nicole Rideout)是克莱纳实验室的前学者,共同撰写了这篇发表在《Food & Function》期刊上的论文。
本研究得到了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)资助项目R35GM138362和626 R01DK118024,以及欧盟资助项目编号2023 1 DE01627 KA131 HED 000120145的支持。
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