近日，伊利诺伊大学香槟分校的食品科学家取得重要研究成果，他们确定了豆类(豆科植物的干燥可食用种子)的最佳发酵条件，显著提高了豆类的抗氧化和抗糖尿病特性以及可溶性蛋白质含量。

研究团队以植物乳杆菌299v(Lp299v)作为微生物，对由不同浓度的黑豆、豇豆、绿豌豆、红扁豆和斑豆粉制成的豆类进行发酵。研究发现，尽管不同样品发酵后结果存在差异，但总体抗氧化活性提高了高达83%，调节2型糖尿病标志物的能力提高了高达70%，同时可溶性蛋白质含量也有所增加。

食品科学教授、该论文通讯作者埃尔维拉·冈萨雷斯·德·梅希亚指出，红扁豆和绿豌豆在抗氧化清除活性和蛋白质溶解度方面改善最为明显，对两种改善胰岛素代谢的酶调节作用也最大。伊利诺伊州研究生、第一作者安德里亚·吉梅娜·瓦尔德斯 - 阿尔瓦拉多表示，Lp299v是一种益生菌菌株，含有支持肠道健康的微生物，发酵后会留在消化过程中，不仅能保存发酵产品，还能产生比豆类完整蛋白质更易吸收的肽或氨基酸。该研究还由当时伊利诺伊州的博士后学生埃里克·达米安·卡斯塔涅达·雷耶斯共同撰写，研究表明Lp299v除其他益处外，还能减轻炎症、增强免疫力和促进铁的吸收。

瓦尔德斯 - 阿尔瓦拉多分别于4月份在加利福尼亚州圣地亚哥举行的美国化学学会会议上展示了部分研究成果，7月份还将在芝加哥举行的食品技术协会年会上展示最终结果。研究小组在《抗氧化剂》杂志上发表了这项研究结果，强调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。

德梅希亚表示，全球高达70%的蛋白质需求由植物性食物满足，豆类、豆制品和谷物等产品作为动物性蛋白质的替代品正日益受到关注，美国农业部发布的《2020 - 2025年美国人膳食指南》也建议将豆类、豌豆、鹰嘴豆和扁豆的摄入量纳入健康饮食。美国农业部研究化学家戴夫·卢思里亚提供了五种豆类的原始样品，研究团队使用统计软件为每种豆类找到最佳发酵条件，以最大限度发挥其抗氧化潜力。这些条件包括不同的发酵时间、面粉浓度和细菌菌株，只要改变其中一个条件，最终产品就会完全不同。

在实验过程中，研究小组将每一种豆类磨成面粉后分散在蒸馏水中，加入可将淀粉分解成简单糖的α - 淀粉酶搅拌，以促进发酵。为优化实验，将面粉悬浮液在水中进行巴氏杀菌以减少天然微生物，并稀释至3%和9%的浓度，在处理组样品中添加Lp299v启动发酵，然后对各组样品进行8、16或24小时不同时间的发酵。孵育后，提取可溶性化合物进行进一步分析，发现每种样品的清除效率提高了57%至83%，红扁豆、黑眼豌豆和斑豆的清除活性最低，黑豆和绿豌豆的清除活性最高。此外，酚类物质和活性肽的浓度有所增加，但发酵时间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影响。发酵后红扁豆和绿豌豆中的可溶性蛋白质含量显著增加，而黑豆和斑豆中的可溶性蛋白质含量则显著减少。

研究人员还测试了发酵对细胞葡萄糖吸收以及调节血糖的关键酶的影响，发现发酵使二肽基肽酶 - IV(一种抑制血糖控制激素的酶)的活性降低了40%至70%，使α - 葡萄糖苷酶(一种参与分解复合碳水化合物的消化酶)的活性降低了30%至60%。

德梅希亚称，这些发现意义重大，有望为后续发酵研究以及改善健康食品功能特性的策略提供参考。这些豆类含有18%到25%的优质蛋白质，可单独使用或作为其他食品的配料，需要找到合适的加工条件，并鼓励食品行业将其用于乳制品饮料或肉类替代品。鉴于全球粮食安全、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，研究中使用的豆类作物未来可能成为伊利诺伊州农业生产者或食品行业的重要作物。

更多信息： Andrea Jimena Valdés-Alvarado 等人，优化豆类发酵条件提高清除能力和抗糖尿病特性标志物，抗氧化剂(2025)。