東京工業大學生命理工學院生命理工學系副教授山田拓司與株式會社GURUNAVI組成的聯合研究團隊，明確了京都傳統發酵醃菜「柴漬」的發酵程序中源自蔬菜等原料的微生物群集的變化及其作用。這一發現有望爲開發和生產高品質、高功能的發酵食品做出貢獻。相關研究成果已發表在期刊《Microbiology Spectrum》上。
圖1 京都傳統發酵醃菜「柴漬」
發酵醃菜無人爲添加的特定微生物，而是利用天然附着在原料上的微生物實施的自然發酵。在這種自然發酵程序中，由於繁殖的微生物種類會隨着原料的種類和鹽漬的環境變化而變化，因此很難保持產品品質的高度可重複性。而且要弄清哪些環境因素以及會在多大程度上影響微生物的繁殖和代謝也很困難。
此前的研究大多側重於涉及自然發酵醃菜相關生物群集，但詳細闡述醃菜中複雜生態系統中微生物之間的相輔作用及其影響因子的研究卻很少。然而，發酵醃菜的味道和香氣正是因發酵而形成，瞭解發酵醃菜的微生物生態系統對於提高產品品質非常重要。
此次，研究團隊以自然發酵方式製作的「柴漬」醃菜爲研究物件，透過開發的可再現模式，闡明瞭源自原料的微生物群集是如何變化的，以及這種變化對醃菜的成分有何影響。
圖2對此前憑經驗觀察的現象，本研究提出了更精密的機制解釋。（供圖：東京工業大學，圖中中文由JST客觀日本編輯部翻譯）
【上部】柴漬醃菜爲自然發酵工藝，每次發酵涉及的微生物群集不一定相同，因此很難詳細瞭解發酵機制是如何進行的。研究團隊透過實際分析後證實，不同廠商、不同生產批次的柴漬醃菜之間存在微生物群集的差異。
【下部】爲了解決這一問題，研究團隊使用無菌茄子汁，利用人工構建的微生物群集使之發酵，成功闡明瞭微生物群集與發酵產物之間的關係，以及導致微生物群集變化的因素。
研究團隊此次首先分析了商業生產的柴漬醃菜的微生物群集變化，結果證實，不同生產批次的微生物群集存在差異。對此，研究團隊根據柴漬發酵初期觀察到的微生物群集的平均值人工構建了微生物群集，並對無菌處理後的壓榨茄子汁進行發酵。
在發酵程序中，研究團隊詳細分析了微生物群集的變化、環境因數的影響以及代謝產物的變化。結果表明，雖然微生物群集的變化存在高度複製性，但發酵醃菜與使用人工菌羣的模式實驗結果並不完全一致。研究團隊認爲差異出自原料爲固體蔬菜還是液體蔬菜汁，但還需要進一步研究才能得出結論。
此外，本次的研究結果表明，耐鹽性乳酸菌Lactiplantibacillus plantarum重點參與了麩胺酸和丙胺酸的增加程序，這個發現進一步提高了對醃菜美味來源的認識。
研究人員認爲，此次研究中所使用的研究方法也可以應用於其他透過自然發酵製作的發酵食品的程序，提高傳統發酵食品的商業生產品控標準。具體來說，準確掌握發酵程序中微生物的動態，可以抑制有害微生物的繁殖，從而進一步提高食品的安全。此外，從現象上理解和應用各種細菌集合體所產生的自然發酵，或將有助於開發新的發酵食品。
雖然採用自然發酵的發酵食品很難每次都再現出相同的味道，但研究人員認爲，透過本次研究，消費者將更有可能穩定地享受到「熟悉的味道」。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Microbiology Spectrum
論文：Influence of the initial microbiota on eggplant shibazuke pickle and eggplant juice fermentation
DOI：10.1128/spectrum.00464-24
