複雑なネクサスの解明：揮発性化合物、遊離アミノ酸、およびオート麦固体発酵中の代謝産物の相互作用

この研究は、揮発性化合物、遊離アミノ酸、および代謝物の動的な相互作用を掘り下げ、OAT発酵中の変換を綿密に調査します。ガスクロマトグラフィーマス分光法（GC-MS）を介した分析により、有意な変化が発生しました。発酵オート麦（NFO）の72の揮発性化合物（FO）（FO）の60個、Saccharomyces cerevisiae Tu11およびLactobacillus healum heal19の重大な影響を反映しています。FOサンプル中の2-メチル-1-プロパノール、3-メチル-1-ブタノール、フェニルエチルアルコールなど、ヘプタン（5.7倍）および特定のアルコール化合物の著しい増加が、ヘキサナール、ヘキサン酸、酢酸の還元観察されました。特に、4つのフェノール化合物が発酵後に出現し、フレーバー調節における多様な微生物作用が明らかになりました。直交分析最小二乗判別分析（OPLS-DA）は、NFOとFOの明確な分離を示し、明確な揮発性化合物プロファイルを示しました。さらなる分析により、発酵中のセリンの有意な増加を除いて、すべての遊離アミノ酸の注目に値する減少が明らかになりました。微分代謝産物スクリーニングでは、219個の上方制御および135個のダウンレギュレートされたイソフェノキサジンやイミダゾール乳酸などの重要なマーカーを備えた354個の代謝物が特定されました。相関分析は、揮発性化合物と多様な代謝物との間の複雑な関係を明らかにし、発酵中にオート麦フレーバープロファイルを形成する基礎となる生化学的メカニズムを照らします。

This study delves into the dynamic interplay of volatile compounds, free amino acids, and metabolites, meticulously exploring their transformations during oat fermentation. Analysis via gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) unveiled significant alterations: 72 volatile compounds in unfermented oats (NFO) and 60 in fermented oats (FO), reflecting the profound impact of Saccharomyces cerevisiae TU11 and Lactobacillus plantarum Heal19 on oat constituents. A marked increase in Heptane (5.7-fold) and specific alcohol compounds, like 2-methyl-1-propanol, 3-methyl-1-butanol, and Phenylethyl alcohol in FO samples, while reductions in Hexanal, Hexanoic acid, and Acetic acid were observed. Notably, 4 phenolic compounds emerged post-fermentation, revealing diverse microbial actions in flavor modulation. Orthogonal-partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) indicated a clear separation between NFO and FO, demonstrating distinct volatile compound profiles. Further analysis revealed a noteworthy decrease in all free amino acids except for a significant increase in serine during fermentation. Differential metabolite screening identified 354 metabolites with 219 upregulated and 135 down-regulated, uncovering critical markers like isophenoxazine and imidazole lactic acid. Correlation analyses unveiled intricate relationships between volatile compounds and diverse metabolites, illuminating underlying biochemical mechanisms shaping oat flavor profiles during fermentation.