Establishing Functional Traits of Lactic Acid Bacteria Starters During Fermentation of Oat and Faba Bean Model Media | Maitohappobakteerikantojen funktionaalisten ominaisuuksien määrittäminen kaura- ja härkäpapupohjaisten mallintavien näytteiden fermentoinnin yhteydessä

The increasing demand for sustainable plant-based foods has sparked interest in utilizing cereal and pulse ingredients more efficiently. This study investigated the potential of fermentation with selected lactic acid bacteria (LAB) to enhance the functionality of oat and faba bean ingredients. Eight LAB strains, previously screened for phytase and β-glucosidase activities, were assessed for their growth, acidification, and ability to degrade phytic acid (PA) and modify phenolic compounds (PCs) in oat- and faba bean-based model media. The best-performing strains were then combined to form consortia for further analysis. All tested strains and consortia demonstrated good growth and acidification in both media during 24 hours of fermentation. While fermentation modified PC profiles in both media, significant decreases in total phenolic content were observed only in some faba bean media samples, particularly with Lactiplantibacillus plantarum strains. Although a trend towards decrease in PA content was observed with some strains, such as Leuconostoc mesenteroides I21 and Lactiplantibacillus plantarum CiI6, and consortia Lactiplantibacillus plantarum 2MM1+CiI6 and Lactiplantibacillus plantarum 20M9+CiI6 in faba bean media, the changes were not statistically significant. Despite good growth and acidification in the model media, the expression of studied metabolic traits varied between strains and substrates. This study contributes to understanding fermentation in plant-based substrates and highlights the importance of considering both strain and substrate characteristics in developing fermented plant-based foods.

Kasvava kysyntä kestäville kasvipohjaisille elintarvikkeille on lisännyt kiinnostusta vilja- ja palkokasviraaka-aineiden tehokkaampaan hyödyntämiseen. Tässä tutkimuksessa selvitettiin valikoitujen maitohappobakteerien ja fermentoinnin potentiaalia kaura- ja härkäpapuraaka-aineiden funktionaalisuuden parantamisessa. Kahdeksaa aiemmin niiden fytaasi- ja β-glukosidaasiaktiivisuuden perusteella valittua maitohappobakteerikantaa tutkittiin paitsi niiden kasvun ja happamoittamiskyvyn, myös niiden fytiinihapon hajottamis- ja fenolisten yhdisteiden muokkauskyvyn osalta kaura- ja härkäpapupohjaisissa mallintavissa näytteissä. Tutkittuja ominaisuuksia voimakkaimmin ilmentäneet kannat yhdistettiin konsortioiksi jatkoanalyysejä varten. Kaikki tutkitut kannat ja niiden konsortiot kasvoivat hyvin sekä kaura-, että härkäpapunäytteissä ja myös happamoittivat niitä tehokkaasti 24 tunnin fermentoinnin aikana. Vaikka fermentointi muokkasi fenolisten yhdisteiden profiileja sekä kaura-, että härkäpapunäytteissä, merkittävää kokonaisfenolipitoisuuden laskua havaittiin vain joissakin härkäpapunäytteissä, erityisesti Lactiplantibacillus plantarum - kannoilla. Vaikka joidenkin kantojen, kuten Leuconostoc mesenteroides I21:n ja Lactiplantibacillus plantarum CiI6:n, sekä konsortioiden Lactiplantibacillus plantarum 2MM1+CiI6 ja Lactiplantibacillus plantarum 20M9+CiI6 kohdalla havaittiin laskeva trendi fytiinihapon määrässä härkäpapunäytteissä, nämä muutokset eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Huolimatta hyvästä kasvusta ja happamoittamiskyvystä mallintavissa näytteissä, tutkittujen metabolisten ominaisuuksien ilmentäminen vaihteli kantojen ja substraattien välillä. Tutkimus tuottaa uutta tietoa kasvipohjaisten substraattien fermentoinnista ja korostaa sekä maitohappobakteerikantojen, että substraattien ominaisuuksien huomioimisen tärkeyttä kehitettäessä fermentoituja kasvipohjaisia elintarvikkeita.