發酵乳制品中乳酸菌與酵母菌相互作用研究進展

馬璇

乳酸通常在乳制品發酵過程中占據著主導地位，但是在多種傳統發酵乳制品中均有酵母菌的存在，且會與乳酸菌產生相互作用，二者在傳統發酵乳制品中均具有重要地位。在傳統發酵乳制品中，乳酸菌和酵母菌相互作用形成一個復雜的菌群，其生態環境穩定，菌種之間的相互作用直接對乳制品的營養特性、風味等方面產生影響。現對發酵乳制品中乳酸菌與酵母菌相互作用進行研究，為設計出更為優質的發酵產品提供參考資料。

發酵乳制品中乳酸菌與酵母菌相互作用關系

拮抗作用。乳酸菌與酵母菌混合培養時，二者產生的物質會對其他菌群的生長產生抑制作用或與營養素的成長產生競爭作用。但是酵母菌與乳酸菌之間的拮抗作用機理仍處于研究當中。相關研究中認為，發酵乳制品中乳酸菌和酵母菌混合會對乳酸菌的生長產生抑制作用，主要是溶脂酵母產生的脂肪酸對乳酸菌進行抑制。而酵母菌也會對乳酸菌的生長產生抑制作用，主要是乳酸菌產生的4-羥基-苯乳酸、苯乳酸、環肽發揮該抑制作用。還有學者指出，糖苷酶、α-葡萄糖苷酶、N-乙酰基β-葡萄糖脫水酶和肽酶活性增強，進而促進乳酸菌生長。①酵母發酵過程中產生的丙酮酸鹽、B族維生素、氨基酸等物質可供乳酸菌生長利用。②酵母菌產生的物質可誘導乳酸菌中氨基肽酶的合成，能提高小分子縮氨酸的含量，促進乳酸菌生長。在信號分子方面，相關研究指出，在高滲透壓、高氧、高酸條件下混合培養乳酸菌和酵母菌能提高風味和乙醇的含量，酵母菌在該條件下回產生長鏈不飽和脂肪酸酯，乳酸會產生乙醛、γ-癸內酯，二種菌均會產生乙醇、異戊酸等，這些物質是信號分子的標志。在基因方面，有研究指出，乳酸菌與酵母菌混合培養時，負責代謝嘧啶的隱形基因占比低于菌株單獨培養時，三磷酸胞苷合成量降低，而負責三磷酸尿苷轉化為三磷酸胞苷的酶催化反應pyrG基因表達比例增大，出現該情況的原因可能是乳酸菌和酵母菌混合培養時乙醇的積累影響了乳酸菌mRNA水平上基因表達。

乳酸菌利用蘇氨酸轉化的乙醛是決定酸奶風味的重要物質。相關研究指出，發酵過程中產生蘇氨酸的酵母菌與乳酸菌混合培養時，會促使產品中乙醛含量提高。相關研究指出，乳酸菌能利用蘇氨酸轉化為乙醛，但是乳酸菌自身分解蛋白質的能力并不強，而酵母菌具有較強的分解蛋白質的能力，因此，二者混合培養時，有助于產品中乙醛含量的提高，而在實驗結果中發現乳酸菌與酵母菌混合培養時，乙醛含量比乳酸菌單獨培養時高。有學者指出，乳畢赤酵母、乳酸克魯維酵母、漢遜德巴利酵母、假絲酵母會抑制部分乳酸桿菌的生長。

協同作用。在許多傳統乳制品中，乳酸菌與酵母菌有共生作用，而該共生作用與培養溫度有關。不同培養溫度會對乳酸菌和酵母菌菌數的產生不同的影響。相關研究指出，在先30℃后37℃的變溫條件下，酵母菌會先旺盛生長，且會代謝多種物質，而其代謝物質會對乳酸菌的生長產生抑制作用，而37℃時，乳酸菌會旺盛生長，其菌數顯著增多；在先37℃后30℃的變溫條件下，乳酸菌會先旺盛生長，且會將葡萄糖、乳糖分解為單糖，且會對培養環境的pH值進行調節，為酵母菌的生長提供碳源和適宜的環境，在30℃時，酵母菌則利用該單糖旺盛生長，且酵母菌菌數顯著增多。有學者提出，將開菲爾粒中分離的兩種異型乳酸桿菌和兩種酵母菌再組合進行培養，發現酵母菌對該兩種異型乳酸桿菌的生長以及產酸性產生促進作用，且發酵乳糖性的酵母菌會顯著增加乳酸桿菌的產酸性，但是會降低乳酸的含量和黏度，該情況則與不同微生物的相互作用有關。

乳酸菌與酵母菌在信號分子、基因方面的共生機理

相關研究指出，乳酸菌和酵母菌之間存在代謝產物互補機制。關于該方面的理論主要有：①酵母菌含有的氨基酸較豐富，能合成多種蛋白質供乳酸生長。②酵母菌酒精發酵或自溶會產生吡喃甘露糖，能吸收中鏈脂肪酸，使得乳酸菌不受中鏈脂肪酸毒害，且能促使β-葡萄酸菌與酵母菌混合培養時，隨著培養時間的延長，乙醛含量比單獨培養乳酸菌時低，該情況可能與酵母菌將乙醛轉化為乙醇、乙酸而產生麥芽芳香物質有關。

產品中游離的氨基酸會影響著酸奶風味，有研究指出，乳酸菌和酵母菌混合培養，32h時獲得的游離氨基酸含量與單獨乳酸菌脫脂培養并無顯著差異，而培養36h時則低于單獨乳酸菌培養；而32h雙菌培養中游離氨基酸含量與單獨酵母菌脫脂培養相當，而36h時則略高于單獨酵母菌培養，該研究結果表明酵母菌與乳酸菌之間存在一定的共生關系。丁二酮、短鏈脂肪酸質量濃度同樣會影響酸奶的風味。乙酸主要由乳酸分解檸檬酸而來，而酵母菌代謝過程中會產生檸檬酸，因此乳酸菌與酵母菌共同培養有助于提高酸奶風味。而在丁二酮的相關研究中，發現乳酸菌與酵母菌混合培養32h時獲得的丁二醇含量高于單菌培養，可見，雙菌培養有助于提高產品風味。

在發酵乳制品中，乳酸菌與酵母菌之間的關系較復雜，既有拮抗作用，也有協同作用，而關于其相關作用機理方面的研究并不多，但是隨著相關科學技術的發展，可從基因、分子等方面加強乳酸菌與酵母菌相互作用關系的研究，從而推動發酵制品產業的發展。

（作者單位：南京師范大學）