发酵是最古老、最经济的食品加工方法之一，它可以改善食物的感官特性和功能成分的含量，从而提高食物的营养价值。植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是常用的谷物发酵剂。在发酵过程中，谷物中不同种类的益生元可以促进益生菌的增殖，从而对谷物的口感、有效成分和功能产生有益的影响。研究报道，酿酒酵母和植物乳杆菌不同发酵比例对麦麸中多酚、可溶性膳食纤维和必需氨基酸含量有显著影响，可以改善全麦面包的品质。而经植物乳杆菌423发酵后的米糠和麦麸的风味性质发生了改变，产物的羟基自由基和氧自由基活性增强。

作者前期研究发现，从泡菜中分离出的L. plantarum dy-1发酵大麦提取物比酿酒酵母发酵的提取物具有更有效的抗肥胖作用。然而，L. plantarumdy-1发酵的风味性能较差。因此，本研究拟利用植物乳杆菌和酿酒酵母对青稞进行共发酵，比较其营养成分、风味特性以及在秀丽隐杆线虫中的降脂效果。

主要营养成分测定

未发酵和发酵青稞提取物的主要营养成分含量见表1。从表1中可以看出，与未发酵青稞提取物相比，单菌和混菌发酵的青稞提取物总糖含量都有显著变化。经植物乳杆菌和酵母菌单菌发酵后，提取物中总糖含量从发酵前的66.54%，分别降低至28.44%和29.59%；混菌发酵后，提取物总糖含量降至21.24%。植物乳杆菌、酵母菌生长代谢过程中需要消耗大量的碳源。混菌发酵接菌量最高，因此提取物中总糖含量最低。

发酵后，提取物中的总蛋白和总酚含量都有显著提升。植物乳杆菌、酵母和混菌发酵后，总蛋白含量分别提升至33.22%、39.54%和41.72%；总酚含量分别提升至2.85 g GAE/100g、4.54 g GAE/100g和4.06 g GAE/100g。有研究表明，植物乳杆菌和酵母菌发酵后，大麦中的小分子可溶性蛋白质含量显著增加；结合态酚类物质被释放出来。本试验与之一致，且酵母的增效更大。且发酵后，提取物中的β-葡聚糖含量变化显著。植物乳杆菌发酵后，β-葡聚糖含量提升至6.97%，酵母菌和混菌发酵后，β-葡聚糖含量却降低至0.18%和0.32%。这是因为酵母在生长代谢过程可能会利用β-葡聚糖。

挥发性物质的热图分析

通过分析四组样品中挥发性物质的峰面积，对其进行聚类分析，结果如图1所示。四组相比，A与B组聚集到一起，C与D组聚集到一起，说明未发酵与植物乳杆菌发酵提取物、酵母菌发酵与混菌发酵提取物的挥发性风味物质具有一定的相似性。

未发酵青稞提取物中的风味物质主要由几种醇、酸和一些醛酮组成。与未发酵的样品相比，植物乳杆菌发酵后，除了椰子醛其他物质含量都没有减少，含量增加的成分主要是1-戊烯-3-醇等醇类，癸酸、苯甲酸等酸类，以及2-庚烯醛、3-羟基-2-丁酮等。酵母菌发酵后，己醛等几种醛酮含量减少，含量增加的成分主要是反-5-癸烯醇、(S)-(+)-3-甲基-1-戊醇等醇类，2-甲基丁酸等酸类，棕榈酸乙酯、乙酸酯类、丙酸酯类等酯，以及对乙烯基愈创木酚、2,3-二氢苯并呋喃等。混菌发酵后，几种醛酮含量减少，含量增加的成分主要是反式-2-辛烯-1-醇、异戊醇等醇类，乳酸异戊酯、乙酸酯类等酯，4-乙基愈创木酚等酚类，以及3-辛酮、椰子醛等。综上所述，青稞发酵后含量减少的成分主要是醛酮类，这一点与王富盈的结果相似，而增加的成分主要是酸、醇、酯和一些醛酮。发酵产物中的酸主要是糖反应形成的；醇类来自多不饱和脂肪酸的分解、糖代谢或氨基酸脱氨；酯类来自氨基酸分解或醇与酸的酯化反应；醛酮类来自游离氨基酸脱氨和去羰基、酯类分解。

发酵提取物对线虫脂肪沉积的影响

如图2A所示，与对照组相比，模型组中线虫的脂肪组织染色面积占比较大且颜色更深，说明高浓度葡萄糖的摄入显著提高了线虫的脂肪积累水平。与模型组相比，加样组中线虫的染色区域颜色较浅且面积占比较小，表明摄入发酵青稞提取物后可减少线虫体内的脂肪含量。

线虫染色面积占比数据如图2B所示，与模型组相比，LFHB组染色面积下降了39.80%，是加样组中降脂效果最明显的一组，这可能与LFHB组高含量的β-葡聚糖有关。其次是COFHB组和YFHB组，染色面积分别下降了34.34%和27.14%，这可能与这两组多酚和蛋白含量较高有关。HB组染色面积下降16.65%，虽然也有降脂效果，但效果不及发酵后的样品。说明发酵确实是一种能够提高青稞降脂活性的一种方法。

图2 不同发酵提取物对线虫脂肪沉积的影响

发酵提取物对线虫甘油三酯含量的影响

如图3所示，与模型组相比，LFHB组甘油三酯含量下降了47.88%；YFHB组下降了11.01%；COFHB组下降了32.58%；HB组下降了8.27%。线虫甘油三酯含量测定结果与油红O染色结果趋势相似，进一步说明发酵青稞提取物能减少线虫体内的脂肪沉积，并且LFHB的降脂效果最好。综合油红O染色的结果，未发酵和发酵青稞提取物都有降脂效果，效果排序为LFHB组＞COFHB组＞YFHB组＞HB组。

植物乳杆菌发酵青稞提取物中的β-葡聚糖含量最高，青稞β-葡聚糖早已被证明有很强的降脂作用。混菌发酵青稞提取物中的总蛋白和总酚含量很高，谷物中的活性多肽、酚类物质也有较强的降脂效果。因此后期可重点研究青稞发酵后β-葡聚糖、活性多肽、酚类物质的分子量、结构变化等，以此探讨活性物质和益生功效之间的联系。

图3 不同发酵提取物对线虫甘油三酯含量的影响

第一作者简介

白娟，讲师，江苏大学食品与生物工程学院，研究方向为食品营养与健康，主要聚焦脂质代谢开展相关食品营养学的研究。先后主持国家青年自然科学基金、中国博士后面上资助、江苏省博士后科研资助、吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心开放课题等，并以主要成员参与国家自然科学基金（31371760和31701598）的结题。相关成果发表论文18余篇，其中第一作者9篇，主要发表在 Food Chemistry 、Journal of Functional Foods 、 Journal of Ethnopharmacology 、 Biofactors 、 Pharmaceutical Research 、《食品科学》、《中国食品学报》等国内外重要学术期刊上。

通信作者简介

肖香，江苏大学食品与生物工程学院教授，博士生导师，江苏省双创博士，中国食品科学技术学会青年委员会委员，中国粮油学会食品分会理事，江苏省农学会理事。近年来围绕特色果蔬、谷物等原料的功能提升、加工技术创新、高值化利用等开展系统性研究，主持或参与包括国家自然科学面上基金、国家科技重大专项、江苏省重点研发等省部级以上项目10余项，申请国家发明专利15项，已授权4项，参编教材2部，在Critical Reviews in Food Science and Nutrition、food chemistry、Carbohydrate Polymers等国内外期刊发表研究论文70余篇，以第一完成人获中国轻工业联合会科技进步二等奖1项（2020），并荣获中国食品科学技术学会杰出青年奖（2021）。