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鼠李糖乳杆菌H7在低亚硝酸盐香肠中塑造与风味相关的微生物-代谢网络:来自多组学相关性研究的见解

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为什么更美味的香肠很重要

干腌香肠的颜色、安全性和特有的酸香很大程度上依赖于亚硝酸盐——一种常用的腌制盐。但亚硝酸盐也可能形成潜在有害的化合物,因此食品制造商正努力减少其用量。问题是,低亚硝酸盐的香肠往往失去诱人的风味。本研究探讨了一种有益细菌——鼠李糖乳杆菌H7,能否在帮助控制亚硝酸盐的同时重建低亚硝酸盐干发酵香肠中丰富且复杂的风味。

一种有益微生物加入阵营

研究者首先制作了有添加和未添加亚硝酸盐的香肠,并在部分含亚硝酸盐的批次中以两种不同接种量引入了鼠李糖乳杆菌H7。在为期12天的发酵过程中,他们使用电子鼻和气相色谱-质谱等能“嗅出”并识别数十种挥发性风味分子的工具,追踪整体香气如何变化。同时监测了存在哪些细菌、蛋白质如何被分解为游离氨基酸,以及脂肪和复杂脂类如何被转化。这种多角度方法使他们不仅看到最终香肠的味道,还能揭示内部活体群落如何构建这些风味。

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来自醇类、酸类和果香的更丰富香气

到发酵结束时,含鼠李糖乳杆菌H7的香肠在香气指纹上与对照组明显不同。总挥发性风味化合物含量更高,尤其是某些醇类、酸类、酯类和类植物萜烯。例如,苯乙醇(带有玫瑰香)、己醇(青草和坚果气息)以及一种名为(E)-2-癸醇的化合物仅在接种细菌时出现或显著增加。典型的香肠酸味化合物如乙酸、己酸和丁酸也更丰富,果香酯类如己酸乙酯和乙基2,4-己二烯酸酯显著上升。总体来看,这些变化指向更饱满、更复杂的香气——将酸香、奶酪感、肉香与果香融合在一起。

蛋白质与脂肪如何悄然重塑

风味并非凭空产生;它由蛋白质和脂肪构建而成。发酵期间,团队观察到所有香肠的总游离氨基酸均有所增加,表明蛋白质被积极分解。然而接种组更为突出:它们总体释放了更多氨基酸,同时减少了与苦味相关的氨基酸。谷氨酸和丙氨酸等关键构成物,作为鲜味基石仍然占主导地位,保持了干香肠的典型风味特征。与此同时,详细的脂质分析显示某些磷脂和三酸甘油酯被分解,并在接种组中积累了特定的脂质片段。这些变化的脂肪分子为许多香气化合物提供原料,暗示所添加的细菌正将脂肪代谢引向有利于风味的路径。

协作的微生物风味网络

高通量DNA测序显示,鼠李糖乳杆菌H7成功定殖于香肠,并成为微生物群落中的主要成员,同时并未完全排挤本土的“有益”细菌。像魏氏乳杆菌(Weissella)、乳球菌属(Lactococcus)和Latilactobacillus等有益属在其旁得以持续存在,甚至似乎共同繁荣。统计关联表明鼠李糖乳杆菌H7与部分Weissella种呈正相关,后者已知有助于释放氨基酸并塑造香气。相关性图谱将这些微生物与某些氨基酸、脂类类型的变化及典型风味化合物的增多联系起来。作者提出,这一微生物联盟的酶系持续将氨基酸和脂肪转化为最终产品气味和口味的醇类、酸类与酯类。

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对更安全、更可口腌制肉制品的意义

对消费者而言,简而言之,在低亚硝酸盐干香肠中添加鼠李糖乳杆菌H7似乎能“指导”香肠内的微生物团队,将蛋白质和脂肪转化为更具吸引力的风味,而非平淡或异味。该研究尚无法逐一证明每一个酶促步骤,但它提供了一个有力且数据支撑的草图,说明经精心挑选的单一细菌如何重塑微生物与代谢网络,以在控制亚硝酸盐水平的同时恢复传统香肠的复杂香气。长期来看,这种精准使用起始菌种的策略可能帮助肉类产业在不牺牲风味的前提下提供更安全的腌制产品。

引用: Yue, Y., Guo, S., Liu, H. et al. Lacticaseibacillus rhamnosus H7 shapes flavor-associated microbial-metabolic networks in low-nitrite sausages: insights from a multi-omics correlation study. npj Sci Food 10, 110 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00757-z

关键词: 发酵香肠, 乳酸菌, 食品风味, 亚硝酸盐降低, 微生物组