伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的食品科学家确定了豆类(豆类的干燥可食用种子)的最佳发酵条件,这增加了它们的抗氧化和抗糖尿病特性以及可溶性蛋白质含量。
研究小组使用植物乳杆菌299v作为微生物,对从不同浓度的黑豆、黑眼豆、绿裂豆、红扁豆和斑豆粉中获得的豆类进行发酵。研究小组发现,虽然发酵后的样本结果不同,但总体而言,它们的抗氧化活性提高了83%,调节2型糖尿病标志物的能力提高了70%。发酵也增加了可溶性蛋白质的含量。
该论文的通讯作者、食品科学教授Elvira Gonzalez de Mejia说:“红扁豆和绿豌豆在抗氧化清除活性和蛋白质溶解度方面表现出了最大的改善。”。第一作者、伊利诺伊州研究生Andrea Jimena Valdés-Alvarado说:“他们显示出对改善胰岛素代谢的两种酶的最大调节作用。”
Lp299v是一种益生菌菌株,“含有支持肠道健康的微生物”。“发酵后,它会留在消化过程中。它不仅会保存你正在食用的发酵产品,还会产生比豆类中的完整蛋白质更容易吸收的肽或氨基酸。”
根据这项由伊利诺伊州博士后Erick Damián Castañeda Reyes共同撰写的研究,Lp299v的其他好处包括减少炎症、增强免疫力和增强铁吸收。
Valdés-Alvarado在4月于加利福尼亚州圣地亚哥举行的美国化学学会会议上介绍了一些研究结果,她将在7月于芝加哥举行的食品技术研究所年会上介绍最终结果。
该团队在《抗氧化剂》杂志上发表了这一发现,他们表示,迫切需要研究植物性饮食的营养特性及其预防心血管疾病和2型糖尿病等慢性疾病的潜力。
“全球人口高达70%的蛋白质需求是由植物性食物满足的,”de Mejia说。“豆类、豆类和谷物等产品作为动物性蛋白质的替代品越来越受到关注。美国农业部《2020-2025年美国人膳食指南》建议,食用豆类、豌豆、鹰嘴豆和小扁豆是健康饮食的一部分。”根据这项研究,美国农业部的研究化学家Dave Luthria提供了五种豆类的原始样本,研究小组使用统计软件为每种豆类找到最佳发酵条件,以最大限度地发挥其抗氧化潜力。Valdés-Alvarado说,这些条件包括不同的时间长度、面粉浓度和细菌菌株。“最终产品都非常不同,”她说。“如果你只改变其中一个条件,它就会完全改变你的结果。”
在将每个豆类磨成面粉后,研究小组将它们分散在蒸馏水中,并在α-淀粉酶中搅拌,α-淀粉酶是一种胰腺酶,可以将淀粉分解成单糖,并通过为细菌提供现成的碳水化合物来促进发酵。
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为了优化,对水中的面粉悬浮液进行巴氏消毒以减少天然微生物,并稀释至3%和9%的浓度。研究人员在处理组的样本中添加了Lp299v以启动发酵,然后在不同的时间段(8、16或24小时)内发酵这些样本。
孵育后,提取可溶性化合物并进行进一步分析。研究小组发现,每个样本的清除效率——这在血液循环和控制炎症等身体过程中很重要——提高了57%至83%。红扁豆、黑眼豆和斑豆的清除活动最低,黑豆和绿豌豆的清除活动最高。
此外,他们发现酚类和生物活性肽的浓度增加了。然而,他们报告说,发酵时间的长短会影响红扁豆样品的酚类成分,并对其抗氧化能力产生不同的影响——增加、减少或保持稳定——具体取决于所使用的测定方法。
根据这项研究,虽然发酵后红扁豆和绿豌豆中的可溶性蛋白质含量显著增加,但黑豆和品豆中的可溶性蛋白含量显著降低。
研究人员还测试了对细胞摄取葡萄糖和对调节血糖至关重要的酶的影响。正如他们所假设的那样,发酵使二肽基肽酶IV(一种使控制血糖的激素失活的酶)的活性降低了40%至70%,使α-葡萄糖苷酶(一种参与分解复杂碳水化合物的消化酶)的活动降低了30%至60%。
“这些发现很重要,有可能为发酵和改善健康促进食品功能特性的策略的持续工作提供信息,”de Mejia说。“这些豆类含有18%至25%的优质蛋白质,可以单独使用或作为其他食品的成分。我们需要找到适当的加工条件,并激励食品行业将其用于乳制品饮料或肉类替代品。”此外,de Mejia表示,鉴于全球粮食不安全、自然资源短缺和气候变化等问题,探索植物性饮食的可持续性至关重要。她说,研究中使用的豆类将来可能成为伊利诺伊州农业生产者或食品工业的重要作物。p
Journal information: Antioxidants
Provided by University of Illinois at Urbana-Champaign
2025-06-10
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