在大流行期间，数以百万计的人们被迫封锁，纷纷寻找新的家庭爱好以打发无聊。其中之一便是制作酸面包。除了使用可追溯至几千年前的古埃及的天然成分和传统方法外，酸面包因其营养价值而备受推崇。
研究表明，与其他类型的面包相比，酸面包含有更多的维生素、矿物质和抗氧化剂。对于轻度麸质敏感的人来说，酵母面包更易消化，因为大部分麸质在发酵过程中被分解。此外，许多乳酸菌是酵母的基础，被认为是益生菌，有助于改善肠道健康。
多年酿造的独特风味
制作酵母面包的过程始于酵母发酵剂。当细菌和酵母组成的微生物群落在面粉和水的混合物中稳定下来时，这些发酵剂便形成了。这种野生酵母和细菌群落被称为微生物群，它们使酵母面包发酵，并影响其口感和质地。酸面包与大多数面包的显著不同之处在于，它依赖于这种野生微生物的发酵剂，而非面包师使用的酵母包。
许多酵母发酵剂已经保存了好几代，有些样本可以追溯到几千年前。为了保持酵母发酵剂，可以从之前的面团中提取样本，并与新的面粉和水混合。随着酵母发酵剂的不断转移，微生物群落将由最适应酵母环境的酵母、乳酸菌(LAB)和乙酸菌(AAB)组成。不同酵母发酵剂的独特之处在于产生独特酸味的酵母和细菌的不同菌株。
遗传多样性的研究
测序技术的进步使研究人员能够快速分析微生物群落，如酵母微生物组。在雪城大学，生物学教授Angela Oliverio的实验室成员一直在研究醋酸细菌，以确定AAB的遗传多样性如何影响酵母群落。
尽管之前的研究主要集中在乳酸菌和酵母菌上，但酵母中AAB的生态学、基因组多样性和功能贡献仍然大部分未知。Beryl Rappaport是Oliverio小组的博士生，最近领导了一项发表在mSystems上的研究，在这项研究中，她与其他酵母科学家，包括Oliverio、Oliverio实验室的Nimshika Senewiratne、SU生物学教授Sarah Lucas和塔夫茨大学的Ben Wolfe教授，从500多个酵母发酵物中测序了29个AAB基因组，并在实验室中构建了合成发酵物群落，以定义AAB如何塑造酵母的新特性。
拉帕波特表示：“虽然乙酸细菌在酵母中不像乳酸菌那样常见，但它们在醋和康普茶等其他发酵食品中的主导作用更为人所知。”她补充道：“在这项研究中，我们希望跟进之前的研究结果，这些发现表明，当AAB存在于酵母中时，似乎对关键特性有很强的影响，包括气味特征和代谢物的产生，这些特性决定了整体味道的形成。”
为了评估AAB对酵母发酵剂微生物群的影响，他们的团队测试了10株AAB，有些是远亲，有些是近亲。他们对这10种菌株进行了操作实验，并将每种菌株分别添加到酵母和LAB群落中，同时保留一个单独的酵母和LAB群落作为对照。
拉帕波特说：“由于我们可以控制微生物和微生物浓度进入这些合成酵母群落，我们可以观察到在酵母中添加每种AAB菌株的直接影响。”她指出：“正如我们所料，每一株AAB都降低了合成酵母的pH值（与酸度增加有关），因为它们在代谢过程中释放出醋酸和其他酸作为副产物。然而，出乎意料的是，关系更密切的AAB并没有释放出更多相似的化合物。事实上，代谢物的变化很大，许多与风味形成有关，即使在同一物种的菌株之间也是如此。”
根据Rappaport的说法，菌株多样性在微生物群落中经常被忽视，部分原因是由于给定群落中微生物的庞大，很难识别和操纵多样性水平。仅人类肠道生物群落就有大约100万亿个细菌生活在其中。通过放大实验室中近亲之间的多样性，研究人员可以开始了解微生物组中的关键相互作用。
新的发酵剂来源
谈到烘焙，她表示他们的发现为面包制造商提供了一个塑造酵母味道和质地的新方向。
拉帕波特说：“由于AAB可以可靠地酸化我们使用的发酵剂，并释放出各种各样的风味化合物，那些希望让酵母更酸或创造新口味的面包师可能会尝试采购含有AAB的发酵剂，或者尝试自己捕获AAB。”她补充道：“我们希望这项研究有助于揭示酵母中发现的微生物的多样性及其重要的功能作用。”
他们的研究也可能对酸面包的健康益处有所启示。
在发酵过程中，AAB产生乙酸，乙酸显著有助于面筋和复合碳水化合物的分解，提高酵母的消化率。通过研究AAB的遗传多样性及其对醋酸生产的影响，研究人员可以开发出优化这一过程的菌株。
更广泛的影响
该团队主要将酵母用作模型系统，因为酵母微生物组相对容易培养，并可用于实验室的重复实验。但他们的成果远远超出了烘焙。
拉帕波特表示：“我们的发现将与那些对更复杂的微生物群落感兴趣的人相关，比如人类肠道或土壤。”这是因为酵母系统可以用来提出关于生态和进化的问题，而这些问题在更复杂的系统中很难提出。
在涉及人类肠道时，微生物群落可以帮助建立对感染的抵抗力，提高分解复杂碳水化合物、纤维、蛋白质和脂肪的效率。以土壤为例，微生物有助于分解有机质，维持土壤生态系统的整体稳定。然而，关于不同水平的遗传多样性如何影响这些过程，还有许多未知因素。
通过认识到菌株多样性如何对微生物组产生整个社区的影响，该团队的见解可能对人类健康、福祉和环境可持续性产生广泛的好处。
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希望本篇文章《科学家揭示酵母发酵剂中的微生物生态多样性》能对你有所帮助！
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