由植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）对芒果皮进行的发酵实验表明，其结果会受到芒果品种和菌株类型的影响

　　芒果皮生物转化：Alphonso与Dassheri品种发酵过程中Lactiplantibacillus plantarum菌株JGR2和PTM46的生长差异、pH值降低及有机酸（如乳酸）、酚类（如pyrogallol）和风味物质（如carveol）的代谢组学分析。

　　

芒果皮作为芒果加工过程中的主要副产物，其高含量纤维、酚酸和挥发性成分的特性使其成为生物转化研究的理想材料。本研究聚焦于利用印度传统发酵食品中分离的两种乳酸菌（Lactiplantibacillus plantarum JGR2和PTM46）对Alphonso与Dassheri两个芒果品种的皮进行固态发酵，通过对比静态与摇瓶培养条件下的菌群生长及代谢产物变化，系统评估了芒果皮生物转化的潜力。研究首先通过平板计数法验证了两种菌株在芒果皮培养基中的生长特性。PTM46菌株在Alphonso皮中静态培养72小时仍保持87%的存活率，显著优于JGR2菌株的75.2%，而在Dassheri皮中静态培养时，PTM46的存活率提升至JGR2的1.5倍（17.8% vs 20%）。值得注意的是，在摇瓶培养条件下，虽然PTM46在Alphonso皮中的存活率略有下降（53%），但相较于JGR2的34.6%仍保持优势，特别是在Dassheri皮中实现了5%的增量。这种差异可能与菌株对氧气需求的适应性有关，摇动培养可能为好氧代谢提供条件，但PTM46在两种条件下均表现出更强的环境适应能力。从生理生化特性来看，两种菌株均显著降低芒果皮pH值，其中PTM46在Alphonso皮中静态发酵将pH从4.86降至3.70，较JGR2菌株的3.89降低幅度达5.2个单位。对应的乳酸产率在PTM46发酵组达到0.48%（以乳酸计），较JGR2组的0.34%提升42%，这与其更高的菌体存活率直接相关。值得关注的是，Dassheri皮在发酵过程中pH下降幅度较Alphonso品种小，可能与品种间酚酸含量差异有关。例如，Alphonso皮中的总酚含量比Dassheri高23%，而发酵后两者的总酚含量变化趋势基本一致，说明菌株代谢活动并未显著破坏芒果皮原有的酚酸结构。代谢组学分析揭示了丰富的次级代谢产物。在Alphonso皮发酵组中，除主要产物乳酸（浓度达1300 mg/L）外，还检测到3-苯基乳酸（浓度最高达450 mg/L）、水杨酸（320 mg/L）等具有抗菌活性的有机酸。其中，PTM46发酵组中的2-苯乙醇浓度（78 mg/L）较JGR2组（42 mg/L）提升86%，而Dassheri皮发酵组中的香芹酚（carveol）浓度达到65 mg/L，显著高于原料组的12 mg/L。这些挥发性成分的积累可能与菌株分泌的β-葡萄糖苷酶活性相关，该酶能水解芒果皮中的酚酸苷类物质，如mangiferin等黄酮苷类。值得注意的是，发酵过程中糖分消耗存在显著差异。Alphonso皮在PTM46静态发酵72小时后，还原糖浓度从初始的131.3 mg/L降至114.4 mg/L，降幅达12.7%，而JGR2组的降幅仅为8.9%。这种差异可能源于菌株对果糖和葡萄糖的代谢效率不同，PTM46可能通过分解细胞壁多糖产生更多短链脂肪酸。此外，在Dassheri皮发酵中，虽然总糖消耗量较低，但PTM46组仍实现了20%的额外糖分转化。抗氧化活性分析显示，发酵后样品的DPPH自由基清除能力整体未发生显著变化，但在Alphonso皮静态发酵组中，清除效率从初始的1.05到0.98略有下降。这可能与发酵过程中酚酸结构的改变有关，例如检测到3-羟基丁酸（3-HB）和4-羟基苯乳酸（4-HPL）等新型抗氧化产物的生成。代谢组学数据表明，发酵过程中产生的次级代谢产物总量增加约35%，其中新出现的4-羟基苯乳酸在PTM46发酵组达到78 μg/mL，可能对提升体系的抗氧化活性具有贡献。讨论部分指出，菌株间的生长差异可能与碳代谢途径有关。PTM46菌株携带的mltB基因（参与乳糖代谢）和tmrA基因（短链脂肪酸合成）使其在芒果皮富含的果糖和葡萄糖环境下更具竞争优势。此外，菌株对多酚的耐受性差异显著，JGR2在Alphonso皮中的存活率仅为PTM46的86%，可能与PTM46更强的多酚分解能力有关，其分泌的漆酶（laccase）活性比JGR2高1.8倍。研究还发现，发酵条件对代谢产物分布影响显著。摇瓶培养条件下，PTM46发酵的Alphonso皮中检测到新型代谢物2-糠酸（浓度达42 μg/mL），这可能与摇动产生的剪切力激活了菌株的特定代谢通路。而静态培养时，尿嘧啶（维生素B3前体）的浓度提升达3.2倍，提示厌氧环境下菌株可能启动不同的次级代谢途径。在应用层面，研究证实芒果皮发酵可作为可持续生产有机酸和天然香精的新途径。PTM46发酵的Alphonso皮产酸量达0.5%，相当于商业级乳酸菌发酵液（0.4%-0.6%）的产量，且代谢产物中已鉴定出12种具有食品工业应用潜力的化合物。建议后续研究可结合宏基因组测序，解析菌株代谢差异的分子机制，并建立工艺参数优化模型，以实现工业化生产。这项研究为农产品加工副产物的高值化利用提供了新思路，特别是在食品添加剂和生物基材料领域。芒果皮作为富含酚类物质的原料，通过乳酸菌发酵不仅能生产高附加值的有机酸，还能同步生成具有抗菌活性的酚酸衍生物和天然香料，这符合当前食品工业绿色转型的趋势。未来可进一步探索不同发酵条件对代谢产物构效关系的影响，以及这些发酵产物在功能性食品和化妆品中的应用潜力。