近日，食品與生物工程學(xué)院饒瑜教授團(tuán)隊(duì)在食品領(lǐng)域TOP期刊《International Journal of Food Microbiology》（中科院一區(qū)TOP）發(fā)表題為“Effect of quorum sensing signal molecular analog 4-hydroxy-5-methyl-3(2H)-furanone on the microbial diversity and flavor characteristics of Sichuan Paocai”的研究論文。2023級(jí)碩士研究生鄧春輝為第一作者，饒瑜教授和梁紫微博士為本文的共同通訊作者。

論文截圖

針對(duì)傳統(tǒng)泡菜發(fā)酵依賴自然菌群、腐敗風(fēng)險(xiǎn)高的局限，本研究以群體感應(yīng)信號(hào)分子類似物4-羥基-5-甲基-3 (2H)-呋喃酮（MHF）為干預(yù)因子，系統(tǒng)探究其對(duì)四川泡菜發(fā)酵過(guò)程的調(diào)控作用。該策略可抑制克雷伯氏菌、腸桿菌、熱帶念珠菌等5種腐敗菌的生物膜形成，同時(shí)顯著提升植物乳桿菌相對(duì)豐度，優(yōu)化泡菜發(fā)酵過(guò)程中的菌群結(jié)構(gòu)。

MHF干預(yù)不僅可延遲泡菜表面白膜形成，延長(zhǎng)貨架期，有效降低泡菜發(fā)酵中亞硝酸鹽（致癌前體物）和丁酸（異味來(lái)源）的生成量，更促進(jìn)了風(fēng)味物質(zhì)如天門冬氨酸、谷氨酸等游離氨基酸含量提升，同時(shí)新增桉葉素、芳樟醇、苯乙醇等揮發(fā)性有機(jī)物，使泡菜的鮮香更濃郁、風(fēng)味層次更豐富。解決了傳統(tǒng)泡菜“風(fēng)味好但易腐敗”和“安全但口感寡淡”的矛盾。

本研究群體感應(yīng)信號(hào)分子類似物應(yīng)用于泡菜發(fā)酵，為發(fā)酵蔬菜的綠色防腐提供了新策略；并系統(tǒng)解析了MHF對(duì)菌群結(jié)構(gòu)、代謝產(chǎn)物的調(diào)控機(jī)制，為泡菜風(fēng)味的優(yōu)化提供了新依據(jù)。MHF作為天然來(lái)源香料，具有安全性高、添加量低等顯著優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用無(wú)需破壞泡菜傳統(tǒng)發(fā)酵特性，契合食品工業(yè)綠色化、功能化發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)在泡菜工業(yè)化生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖文賞析

MHF和AI-2的結(jié)構(gòu)

不同MHF濃度對(duì)哈維氏弧菌BBI70發(fā)光的影響

不同MHF濃度對(duì)（A）植物乳桿菌、（B）陰溝腸桿菌、（C）特雷維桑克氏菌、（D）尤因氏假單胞菌、（E）畢赤酵母屬以及（F）熱帶假絲酵母生長(zhǎng)的影響

 MHF對(duì)陰溝腸桿菌、尤因氏假單胞菌、特雷維桑克雷伯菌、熱帶假絲酵母和畢赤酵母屬生物膜形成的影響

 MHF抑制泡菜發(fā)酵過(guò)程中菌膜的形成

泡菜發(fā)酵過(guò)程中，MHF組和對(duì)照組的（A）pH 值、（B）微生物總數(shù)、（C）乳酸菌（LAB）、（D）真菌、（E）亞硝酸鹽含量以及（F）還原糖水平的變化

不同四川泡菜組中細(xì)菌和真菌群落的α多樣性指數(shù)比較

不同泡菜組中屬水平的（A）細(xì)菌和（B）真菌相對(duì)豐度。（C）線性判別分析效應(yīng)量（LEfSe）分析中，線性判別分析（LDA）對(duì)數(shù)得分閾值≥4的細(xì)菌  

 對(duì)照組和MHF組發(fā)酵過(guò)程中（A）FAA 和（B）有機(jī)酸含量的變化

正交偏最小二乘判別分析OPLS-DA得分圖及其S-plot圖

發(fā)酵豇豆在前 31 天內(nèi)微生物與風(fēng)味物質(zhì)之間的相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)分析 

通訊作者簡(jiǎn)介：

饒瑜，博士，西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，副院長(zhǎng)。美國(guó)麻省大學(xué)阿默斯特分校(UMass Amherst)訪問(wèn)學(xué)者，四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人選，四川省海外高層次留學(xué)人才。主要從事果蔬益生發(fā)酵與高值化利用、農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏中的微生物問(wèn)題研究。主持國(guó)家自然科學(xué)基金、四川省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、四川省應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目等多項(xiàng)。第一作者或通訊作者發(fā)表SCI收錄論文20余篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)。為International Journal of Food Microbiology, Food Control，F(xiàn)ood & Function等期刊審稿人。獲省級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、市級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。四川省一流本科課程負(fù)責(zé)人，主編教材1部，參編專著1部、教材3部。

梁紫微，西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院講師，丹麥哥本哈根大學(xué)博士，瑞士蘇黎世大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者。主要從事致病菌生物膜形成分子機(jī)制、天然化合物抑菌機(jī)制等微生物防控研究工作。近年在Food Research International、Food Control、Frontiers in Microbiology等期刊發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文，主持西華大學(xué)人才引進(jìn)項(xiàng)目1項(xiàng)，作為技術(shù)骨干參與國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目以及丹麥獨(dú)立研究委員會(huì)項(xiàng)目。

第一作者簡(jiǎn)介：

鄧春輝，西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院2023級(jí)碩士研究生，以第一作者身份在International Journal of Food Microbiology期刊發(fā)表論文一篇，獲西華大學(xué)研究生學(xué)業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)各一次，獲評(píng)學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)生。