美國塔夫斯大學(xué)的研究人員發(fā)現，在成熟的奶酪中，細菌會(huì )對奶酪真菌產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體做出反應。

科學(xué)家們發(fā)現，在奶酪成熟過(guò)程中所必需的普通細菌能夠感應到果皮中的真菌產(chǎn)生的化合物，并對其做出反應，這些化合物會(huì )釋放到空氣中，從而促進(jìn)某些細菌的生長(cháng)。

構成奶酪微生物組的細菌、酵母和真菌的組成對奶酪的風(fēng)味和質(zhì)量都至關(guān)重要，所以了解如何控制和修改這些成分對奶酪制作很重要。

這一發(fā)現發(fā)表在《環(huán)境微生物學(xué)》上，為理解和修改其他經(jīng)濟上和臨床上重要的微生物群落(如土壤或胃腸道)提供了一個(gè)模型。

“幾百年來(lái)，人們一直欣賞奶酪的各種香味，但這些香味如何影響奶酪微生物的生物學(xué)卻沒(méi)有被研究過(guò)，”本研究的通訊作者、塔夫斯大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的生物學(xué)教授本杰明·沃爾夫(Benjamin Wolfe)說(shuō)。

“我們的最新發(fā)現表明，奶酪中的微生物可以利用這些香味極大地改變自身的生物學(xué)特性，而且這項發(fā)現的重要性不僅體現在奶酪的制作上，還體現在其他領(lǐng)域?！?/span>

許多微生物在與環(huán)境相互作用時(shí)，會(huì )在空氣中產(chǎn)生揮發(fā)性有機化合物(VOCs)。土臭素是微生物揮發(fā)性有機化合物的一個(gè)例子，它是由土壤微生物釋放出來(lái)的，在一場(chǎng)大雨過(guò)后，森林里經(jīng)?？梢月劦?。

當細菌和真菌在成熟的奶酪上生長(cháng)時(shí)，它們會(huì )分泌酶，酶分解氨基酸產(chǎn)生酸、醇、醛、胺和各種硫化物，而其他的酶分解脂肪酸產(chǎn)生酯、甲基酮和仲醇。

由此產(chǎn)生的生物產(chǎn)物促進(jìn)了奶酪的風(fēng)味和香氣，這也是奶酪具有獨特氣味的原因。

塔夫斯大學(xué)的研究人員發(fā)現，VOCs不僅有助于奶酪的感官體驗，而且為真菌提供了一種與奶酪微生物組中的細菌交流和“喂養”細菌的方式。

通過(guò)將16種不同的普通奶酪細菌與5種普通奶酪外殼真菌配對，研究人員發(fā)現，這些真菌能引起從強烈刺激到強烈抑制的細菌的反應。一種叫做干酪弧菌的細菌，在五種真菌釋放VOCs的情況下迅速生長(cháng)。

其他細菌，如干濕菌，只對其中一種真菌(乳清菌)產(chǎn)生反應而生長(cháng)，而兩種奶酪細菌在乳清菌產(chǎn)生VOCs時(shí)數量顯著(zhù)減少。

研究人員發(fā)現，VOCs改變了細菌基因的表達，包括那些影響細菌代謝營(yíng)養物質(zhì)的基因。一種被強化的代謝機制，乙醛酸分流，允許細菌利用更簡(jiǎn)單的化合物作為“食物”，當更復雜的來(lái)源，如葡萄糖無(wú)法獲得。

塔夫斯大學(xué)(Tufts University)生物學(xué)系博士后學(xué)者、該研究的第一作者凱西·科塞塔(Casey Cosetta)說(shuō):“細菌實(shí)際上能夠吃下我們感知到的氣味?！?/span>

這一點(diǎn)很重要，因為奶酪本身幾乎不提供葡萄糖等容易代謝的糖類(lèi)。有了VOCs，真菌真的為細菌提供了有用的幫助，幫助它們茁壯成長(cháng)?！?/span>

研究人員表示，如果能更好地了解奶酪的制作過(guò)程，奶酪生產(chǎn)商就能更好地利用揮發(fā)性有機化合物來(lái)改善奶酪的質(zhì)量和口味。

“現在我們知道空氣中的化學(xué)物質(zhì)可以控制微生物的組成,我們可以開(kāi)始思考如何控制其他微生物的組成,例如在農業(yè)提高土壤質(zhì)量和作物生產(chǎn)和醫學(xué)來(lái)幫助管理疾病影響的數百種細菌體內,”沃爾夫說(shuō)。

環(huán)境微生物學(xué)

真菌揮發(fā)物介導干酪皮微生物組的組裝

科塞塔，c.m.， Kfoury, N.， Robbat, A.和沃爾夫，B.E.

DOI: 10.1111 / (ISSN) 1462 - 2920