醋酸菌(AAB)属于醋酸菌科(Acetobacteraceae),是需氧、不形成孢子的微生物,可以是革兰氏阴性菌或革兰氏可变菌。它们的形态从椭圆形到杆状不等,细胞可以单独存在、成对存在或形成链状(Sengun和Karabiyikli, 2011)。这些细菌在多种发酵过程中至关重要,包括醋的生产和葡萄酒的酿造(Gomes等人,2018;Román-Camacho等人,2024)。AAB经常出现在各种发酵食品中,如醋、酸啤酒、发酵可可豆和咖啡豆、开菲尔(kefir)以及酸面团(Han等人,2024)。它们以能够加速多种糖类和酒精的氧化而闻名,在发酵过程中产生有机酸作为最终代谢产物(Sengun和Karabiyikli, 2011;Sengun, 2016)。近年来,研究人员对AAB的益生菌特性产生了更多兴趣,认为它们有潜力用于制作益生菌产品(Haghshenas等人,2015;Wen等人,2023)。全谷物(如小麦、燕麦、小米)是全球重要的发酵底物;然而,AAB对其挥发性风味特征和功能特性的影响尚未得到充分研究。
尽管AAB具有重要意义,但目前对其的研究主要集中在一些已被充分了解的菌种上。例如,Acetobacter pasteurianus作为一种在酸性发酵食品中重要的菌株,已被广泛研究其在醋发酵和风味合成中的作用,并阐明了基因组与代谢功能之间的联系(Han等人,2024;Wen等人,2023)。相比之下,像Acetobacter indonesiensis这样的较少见的菌种则受到的关注较少。Acetobacter indonesiensis最初是从印度尼西亚的来源中分离出来的(Lisdiyanti等人,2000),并在泰国发酵米以及其他环境中被发现,包括传统的伊朗乳制品和醋中(Tanasupawat等人,2011;Haghshenas等人,2015;Yetiman和Kesmen,2015)。这种细菌在低pH值和高胆盐条件下具有较高的存活率,同时具有拮抗活性和益生菌特性(Haghshenas等人,2015;Kilic和Sengun,2025)。此外,这种细菌在绿豆酸汤中还具有强烈的淀粉絮凝作用(Liu等人,2018),并且有可能用于处理和净化咖啡废水(Pires等人,2021)。关于Acetobacter indonesiensis的综合性研究仍然不足,尤其是在其发酵谷物的能力和功能特性方面的研究还很有限。这些不足限制了将其应用于相关产品的开发。
本研究旨在系统地探究这种分离菌株在全谷物发酵过程中产生的挥发性有机化合物(VOCs)的特性、功能特性及其增强免疫力的潜在机制,从而填补该领域的知识空白。期望这项研究能够促进微生物特性在发酵食品和功能性食品中的应用,有效解决当前适合全谷物植物基发酵的菌株短缺问题。