水克菲尔的微生物组成及发酵条件的影响：系统综述与荟萃分析

《Food Bioscience》：The Microbial Composition of Water Kefir and the Effects of Fermentation Conditions: A Systematic Review and Meta-Analysis

水发酵饮料微生物群落及影响因素的系统综述与元分析显示，共纳入96项研究，主要发现乳酸菌（Lactobacillus）占比27.96%为优势菌种，酵母（Saccharomyces cerevisiae）和醋酸菌（Acetobacter）次之，总需氧菌达7.37 log CFU/mL。发酵温度25℃、时长48-72小时可显著提升微生物活性，基质类型和糖源（如红糖）影响菌群组成，果干（无花果）与商业谷物对比显示更高的乳酸菌丰度。本研究为优化水发酵饮料的功能特性提供科学依据。

　　

Gizem Cufaoglu|Erva Eser|Ayse Nur Erdinc

土耳其基里卡尔大学兽医学院食品卫生与技术系，基里卡尔

摘要

水克菲尔是一种非乳制品发酵饮料，主要由乳酸菌（LAB）、醋酸菌（AAB）和多种酵母组成。尽管关于其益生菌潜力的文献越来越多，但由于研究方法上的差异，相关微生物数据仍然零散不全。本研究系统地回顾并荟萃分析了96项关于水克菲尔发酵的研究，以评估微生物负荷、菌群组成及其影响因素。研究确定了常见的微生物种类，并评估了底物类型、温度和原料来源对微生物动态的影响。汇总的微生物负荷分别为：乳酸菌6.86 log CFU/mL，醋酸菌6.05 log CFU/mL，酵母6.16 log CFU/mL，以及总需氧菌7.37 log CFU/mL。乳杆菌属是最常被报道的属（27.96%），其次是乳球菌属（9.23%）、醋酸杆菌属（9.13%）、葡萄糖酸杆菌属（6.34%）、酿酒酵母属（5.03%）和柠檬酸乳球菌属（4.29%）。在物种层面，酿酒酵母、氧化葡萄糖酸杆菌和干酪乳杆菌是最常见的菌种。发酵条件通常设置在25°C，培养时间为48-72小时，这能显著提高所有微生物群体的活性（6.5-7.5 log CFU/mL）。家庭自制的原料比商业原料产生的乳酸菌和酵母数量略高。与白糖相比，红糖显著增加了乳酸菌的数量（p = 0.049），同时也略微增加了醋酸菌的数量（p = 0.073）。在常用的添加物中（无花果、椰子和葡萄），无花果与最高的乳酸菌丰度相关。总体而言，这项荟萃分析提供了水克菲尔微生物组成和多样性的综合视图，指出了影响微生物结果的关键发酵因素，为提高水克菲尔的一致性和功能性质量提供了实际指导。

章节摘录

引言

水克菲尔是一种传统的非乳制品发酵产品，由乳酸菌（LAB）、醋酸菌（AAB）和酵母在称为克菲尔颗粒的稳定共生环境中通过代谢合作产生。这种微生物群落能够启动富含碳水化合物的底物的发酵过程，生成多种代谢产物，如有机酸、乙醇、胞外多糖（EPS）和挥发性芳香化合物（Gulitz等人，2013；Laureys & De Vuyst，2014）。

研究设计与目标

本系统回顾和荟萃分析遵循PRISMA 2020指南，并采用PICO（人群、干预措施、比较对象、结果）框架进行结构化。主要目标是：(i) 根据定量数据估计水克菲尔发酵过程中的微生物负荷；(ii) 评估发酵条件（温度、时间）、底物类型和克菲尔颗粒来源对微生物活性和组成的影响；(iii)

文献检索

从电子数据库中检索到628篇科学论文，其中322篇是重复文献，在系统回顾开始时被剔除（见流程图1）。随后对131篇论文的全文进行了审查，另有35篇因以下原因被排除：无法获取记录（n: 1）、包含非数值信息（n: 5）、结果不明确（n: 5）或研究内容不具体（n: 5）。

水克菲尔研究的出版物和地域趋势

本研究旨在综合分析水克菲尔发酵过程中的微生物数据，并评估温度、培养时间、底物类型和原料来源等关键变量对微生物负荷和多样性的影响。水克菲尔发酵研究的时间和地域趋势显示全球关注度不断增长，尤其是2014年后相关出版物数量显著增加。这一趋势反映了科学界和消费者对该产品的日益关注。

结论

本系统回顾和荟萃分析定量总结了水克菲尔的微生物特征，结合了96项研究的数据，提供了关于微生物负荷、多样性和发酵相关变量的连贯观点。研究结果证实，水克菲尔含有丰富的微生物群，其中以乳酸菌、醋酸菌和酵母为主，乳杆菌属、酿酒酵母属和醋酸杆菌属是最常被鉴定的属和物种。

附加资源

为提高数据可访问性和帮助理解复杂图表，可以通过以下DOI链接查看图5、图7、补充图2和补充图10的交互式版本：10.17632/f9yy72nvb9.1

CRediT作者贡献声明

Ayse Nur ERDINC：撰写初稿、可视化制作、资源提供、方法论设计、实验实施。Gizem Cufaoglu：撰写修订稿、可视化制作、监督工作、资源提供、方法论设计、实验实施、数据整理、概念构思。Erva Eser：撰写初稿、可视化制作、软件使用、资源提供、方法论设计、实验实施、数据分析、结果整理

未引用的参考文献

Gok?rmakl?等人，2023；Magalhaes等人，2010；Pendón等人，2022；Thompson和Higgins，2002；USDA，2019；van Rossum和Drake，1995。

关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

在撰写过程中，作者使用了ChatGPT工具来修改论文的语法。使用该工具/服务后，作者对内容进行了必要的审核和编辑，并对最终发表的内容负全责。

资金支持

本研究未获得任何公共部门、商业机构或非营利组织的资助。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。