稀有人参皂苷天然丰度有限且提取难度大，制约了其工业化应用，亟需开发安全高效的生物转化策略。近年来，乳酸菌（Lactic Acid Bacteria, LAB）因可生产生物活性更强的稀有人参皂苷而成为研究热点。本研究以食品级乳酸菌菌株植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）SP055和发酵粘液乳杆菌（Limosilactobacillus fermentum）LB-9为对象，探究其在人参汁中的发酵性能与人参皂苷转化特征。研究人员采用单因素试验结合Box–Behnken响应面法优化发酵条件，确定SP055最优参数为发酵时间32.5 h、接种量3.1%（v/v）、初始pH 6.1；LB-9最优参数为初始pH 6.2、温度35 ℃、接种量3.2%（v/v）。在此条件下，两株菌均使稀有人参皂苷Rg3浓度提升约4~5倍。发酵过程中理化指标动态监测显示，pH、总糖及还原糖含量下降，总酚、总黄酮含量及抗氧化能力显著上升。研究人员建立高效液相色谱-紫外检测（HPLC-UV）法对6种主要人参皂苷进行定量，结果表明Rb1与Rc持续下降，Rd呈短暂积累，Rg3与CK持续累积。相关性分析揭示差异化生物转化途径：SP055主要遵循Rb1/Rc → Rd → Rg3路径，LB-9主要遵循Rc → Rd与Rg3→ CK路径。综上，两株菌通过高效生物转化与代谢调控提升了人参汁营养与功能价值，为功能性发酵人参饮料开发及食品级稀有人参皂苷生产提供了支撑。
该研究针对稀有人参皂苷天然含量极低、传统物理与化学转化方法存在条件苛刻、产物不稳定及得率低等问题，聚焦乳酸菌（Lactic Acid Bacteria, LAB）介导的生物转化策略，旨在解析菌株特异性发酵行为并优化工艺，以推动高活性发酵人参产品与稀有皂苷的高效制备。研究人员选用植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）SP055与发酵粘液乳杆菌（Limosilactobacillus fermentum）LB-9，以人参皂苷Rg3产量为指标，通过单因素试验与Box–Behnken响应面设计优化发酵参数，并结合动态理化与活性检测、HPLC-UV定量分析以及相关性分析，系统阐明两株菌的发酵特性、代谢变化及人参皂苷生物转化途径。
作者采用的关键技术方法包括：以商业化人参粉为发酵基质，分别构建SP055与LB-9的单菌发酵体系；采用单因素试验与Box–Behnken响应面法优化发酵时间、温度、初始pH与接种量等关键工艺参数；建立涵盖pH、活菌数、可溶性蛋白、糖类、酚类、黄酮及抗氧化活性的动态发酵监测系统；开发同时定量Rb1、Rc、Rd、Rg3、CK、Rh2六种人参皂苷的HPLC-UV分析方法；基于动力学数据开展相关性分析，推导菌株特异性生物转化途径。
研究结果如下：
化学试剂部分明确了实验所用原料、试剂及标准品来源，为人参皂苷定性与定量分析提供物质基础。
发酵时间效应表明，Rg3积累呈菌株依赖性：SP055在中发酵期（约32.5 h）响应最强，LB-9则在35 ℃条件下转化效率较高，为后续参数优化提供依据。
讨论部分指出，乳酸菌代谢活动引起的pH下降会影响β-葡萄糖苷酶活性，进而调控人参皂苷转化效率；两株菌通过差异化的糖苷酶作用模式，形成特异性脱糖路径，解释了Rg3与CK的不同积累规律。
结论部分证实，经优化的发酵工艺使SP055与LB-9分别将Rg3产量提升约4倍与5倍，且发酵人参汁总酚、总黄酮及抗氧化活性显著增强；SP055主要沿Rb1/Rc → Rd → Rg3路径转化，LB-9则主要执行Rc → Rd与Rg3→ CK路径，为食品级稀有人参皂苷的定向制备提供了菌株资源与工艺参考。
该研究发表于《Food Microbiology》，其意义在于首次系统比较了植物乳杆菌SP055与发酵粘液乳杆菌LB-9在人参汁中的发酵特性与转化路径差异，突破了传统长周期发酵导致的成本高与品质劣化瓶颈，为功能性发酵人参饮品开发及稀有皂苷工业化生产奠定了理论与技术基础。
