當數(shù)百萬人在大流行期間進入封鎖狀態(tài)時，他們?nèi)ふ倚碌募彝酆脕韼椭斡麄兊臒o聊。其中之一就是做酸面包。除了使用可追溯到幾千年前的古埃及的天然成分和傳統(tǒng)方法是可持續(xù)的，它還因其營養(yǎng)價值而受到重視。

例如，研究表明，與許多其他類型的面包相比，酸面包含有更多的維生素、礦物質(zhì)和抗氧化劑。對于對麩質(zhì)輕度敏感的人來說，酵母面包更容易消化，因為大部分麩質(zhì)在發(fā)酵過程中被分解了。更重要的是，許多乳酸菌是酵母的基礎(chǔ)，被認為是益生菌，與改善胃腸道健康有關(guān)。

經(jīng)過多年釀造的風味

制作酵母面包的過程從酵母發(fā)酵劑開始。當細菌和酵母組成的微生物群落在面粉和水的混合物中穩(wěn)定下來時，這些發(fā)酵劑就產(chǎn)生了。這種野生酵母和細菌群落被稱為微生物群，它們使酵母面包發(fā)面，并有助于其口感和質(zhì)地。酸面包與大多數(shù)面包明顯不同，因為它依靠這種野生微生物的發(fā)酵劑來幫助它發(fā)面，而不是面包師的酵母包。

許多酵母發(fā)酵劑被保存了好幾代，有些樣品可以追溯到幾千年前。要保持酵母發(fā)酵劑，你可以從之前的面團中提取樣品，并將其與新的面粉和水混合。隨著酵母發(fā)酵劑的足夠轉(zhuǎn)移，微生物群落將由最適應(yīng)酵母環(huán)境的酵母、乳酸菌(LAB)和乙酸菌(AAB)組成。不同酵母發(fā)酵劑的獨特之處在于產(chǎn)生獨特酸味的酵母和細菌的不同菌株。

測試遺傳多樣性

測序技術(shù)的進步使研究人員能夠快速分析微生物群落，如酵母微生物組。在雪城大學，生物學教授Angela Oliverio的實驗室成員一直在研究醋酸細菌，以確定AAB的遺傳多樣性如何影響酵母群落。

雖然以前的研究更多地集中在乳酸菌和酵母菌上，但酵母中AAB的生態(tài)學、基因組多樣性和功能貢獻在很大程度上仍然未知。Beryl Rappaport是Oliverio小組的博士生，最近領(lǐng)導(dǎo)了一項發(fā)表在mSystems上的研究，在這項研究中，她和其他酵母科學家，包括Oliverio, Oliverio實驗室的Nimshika Senewiratne, SU生物學教授Sarah Lucas和塔夫茨大學的Ben Wolfe教授，從500多個酵母發(fā)酵物中測序了29個AAB基因組，并在實驗室中構(gòu)建了合成發(fā)酵物群落，以定義AAB塑造酵母新特性的方式。

拉帕波特說:“雖然乙酸細菌在酵母中不像乳酸菌那樣常見，但它們在醋和康普茶等其他發(fā)酵食品中的主導(dǎo)作用更為人所知。”“對于這項研究，我們有興趣跟進之前的研究結(jié)果，這些發(fā)現(xiàn)表明，當存在于酵母中時，AAB似乎對關(guān)鍵特性有很強的影響，包括氣味特征和代謝物的產(chǎn)生，這些特性決定了整體味道的形成?！?/p>

為了評估AAB對酵母發(fā)酵劑微生物群的緊急功能的影響，他們的團隊測試了10株AAB，有些是遠親，有些是近親。他們對這10種菌株進行了操作實驗，并將每種菌株分別添加到酵母和LAB群落中。他們保留了一個單獨的酵母和LAB群落作為對照。

拉帕波特說:“由于我們可以控制微生物和微生物濃度進入這些合成酵母群落，我們可以看到在酵母中添加每種AAB菌株的直接影響?！薄罢缥覀兯?，每一株AAB都降低了合成酵母的pH值(與酸度增加有關(guān))，因為它們在代謝過程中釋放出醋酸和其他酸作為副產(chǎn)物。然而，出乎意料的是，關(guān)系更密切的AAB并沒有釋放出更多相似的化合物。事實上，代謝物的變化很大，許多與風味形成有關(guān)，即使在同一物種的菌株之間也是如此?！?/p>

根據(jù)Rappaport的說法，菌株多樣性在微生物群落中經(jīng)常被忽視，部分原因是由于給定群落中微生物的龐大，很難識別和操縱多樣性水平。僅人類腸道生物群落就有大約100萬億個細菌生活在其中。通過放大實驗室中近親之間的多樣性，研究人員可以開始了解微生物組中的關(guān)鍵相互作用。

一個新的啟動器源

說到烘焙，她說他們的發(fā)現(xiàn)為面包制造商提供了一個塑造酵母味道和質(zhì)地的新方向。

拉帕波特說:“由于AAB可以可靠地酸化我們使用的發(fā)酵劑，并釋放出各種各樣的風味化合物，那些想要他們的酵母更酸或創(chuàng)造新口味的面包師可能會嘗試采購含有AAB的發(fā)酵劑，或者嘗試自己捕獲AAB?！薄拔覀兿Ｍ@項研究有助于揭示酵母中發(fā)現(xiàn)的微生物的多樣性及其重要的功能作用。”

他們的研究也可能對酸面包的健康益處有所啟示。

在發(fā)酵過程中，AAB產(chǎn)生乙酸，乙酸顯著有助于面筋和復(fù)合碳水化合物的分解，提高酵母的消化率。通過研究AAB的遺傳多樣性及其對醋酸生產(chǎn)的影響，研究人員可以開發(fā)出優(yōu)化這一過程的菌株。

更廣泛的影響

該團隊主要將酵母用作模型系統(tǒng)，因為酵母微生物組相對容易培養(yǎng)，并可用于實驗室的重復(fù)實驗。但他們的成果遠遠超出了烘焙。

拉帕波特說:“我們的發(fā)現(xiàn)將與那些對更復(fù)雜的微生物群落感興趣的人有關(guān)，比如人類腸道或土壤?！边@是因為酵母系統(tǒng)可以用來提出關(guān)于生態(tài)和進化的問題，而這些問題在更復(fù)雜的系統(tǒng)中很難提出。

當涉及到人類腸道時，微生物群落可以幫助建立對感染的抵抗力，提高分解復(fù)雜碳水化合物、纖維、蛋白質(zhì)和脂肪的效率。以土壤為例，微生物有助于分解有機質(zhì)，維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定。然而，關(guān)于不同水平的遺傳多樣性如何影響這些過程，還有許多未知因素。

通過認識到菌株多樣性如何對微生物組產(chǎn)生整個社區(qū)的影響，該團隊的見解可能對人類健康、健康和環(huán)境可持續(xù)性產(chǎn)生廣泛的好處。