β-葡聚糖作为本土肠道分离菌Ligilactobacillus salivarius C57的高效生长促进剂及其益生特性研究

本研究针对益生菌在胃肠道环境中的存活率低和定植效率不足等问题，通过系统评估酵母β-葡聚糖（BG）对本土肠道分离菌Ligilactobacillus salivarius C57和Pediococcus pentosaceus I44的生长促进及保护作用，发现纳米形式β-葡聚糖（nBG）可使C57总蛋白浓度提升5.3倍，并通过SEM证实其形成细胞保护层。该研究为开发兼具免疫调节功能的益生菌-益生元复合制剂（synbiotic）提供了新策略。

　　

在人类健康领域，肠道菌群被称为"第二大脑"，其平衡与免疫调节、营养代谢等密切相关。然而，当前益生菌应用面临两大挑战：一是胃酸和胆汁导致的存活率骤降，二是缺乏针对性促进本土有益菌生长的方案。传统益生元如低聚果糖虽能促进菌群生长，但无法提供物理保护。酵母β-葡聚糖（β-glucan）因其独特的β-(1→3)糖苷键分支结构和抗消化特性，成为解决这些问题的理想候选——它不仅能选择性刺激特定菌株，还可能通过物理包被增强菌株的胃肠道通过率。

来自印度的研究团队聚焦两种从健康人肠道黏膜分离的自生菌株：源自回肠的Ligilactobacillus salivarius C57和源自盲肠的Pediococcus pentosaceus I44。通过比较粗制（M-BG）、纯化（BG）、湿法（WBG）和纳米（nBG）四种β-葡聚糖形式的作用，发现nBG使C57总蛋白浓度提升至265.10±18.51 μg/mL，较对照组（TJ培养基）增长5.3倍。扫描电镜首次捕捉到BG从微米级（1.5-2.0 μm）转化为30-55 nm颗粒并包被菌体的动态过程，这种"生长依赖性"的纳米化现象为益生菌递送系统提供了新思路。

研究采用Lowry法测定细菌总蛋白、模拟胃肠液（SGF/SIF）应激测试、细胞疏水性和聚集实验等关键技术。结果显示，0.05% BG使C57在pH 2.0的SGF中存活率显著提高，表面疏水性从26%增至49%。值得注意的是，BG的促进作用具有菌株特异性——虽然对I44的生长无显著影响，但使其5小时聚集能力提升35%。基因组分析排除了β-葡聚糖酶参与的代谢途径，暗示酸性环境（pH～4.0）和吐温80可能是纳米化关键因素。

在讨论部分，作者提出"三重保护机制"假说：物理包被抵抗胃酸、纳米颗粒增强生物利用度、β-葡聚糖-dectin受体互作激活免疫应答。这与前人关于β-葡聚糖在pH 3-4溶胀、pH 8解离的特性相吻合，实现"胃部保护-肠道靶向释放"的精准递送。研究创新性地将BG从单纯的营养基质转变为功能性载体，其纳米化过程无需复杂工艺，在培养基中即可自发完成。

这项发表于《The Microbe》的研究为开发下一代共生制剂（synbiotic）提供了理论依据：选择本土菌株确保定植优势，β-葡聚糖包被解决递送难题，纳米特性赋予额外免疫增益。未来研究需在动物模型中验证这种"自组装"包被的稳定性，并探索工业化生产的可行性。该成果不仅为功能性食品开发提供新方向，也为理解宿主-微生物-膳食成分的互作机制开辟了新视角。