新疆传统马肉发酵制品中益生酵母的分离鉴定及其多功能特性研究

《BMC Microbiology》：Isolation and characterization of probiotic yeasts from traditional fermented horsemeat products in Xinjiang: functional evaluation and potential application

本研究针对传统发酵食品中酵母益生特性研究不足的问题，从新疆传统发酵马肉制品中分离筛选出16株具有优良胃肠道耐受性、黏附能力和多功能特性的酵母菌株（包括Candida zeylanoides、Candida parapsilosis等）。这些菌株表现出显著抗氧化活性（DPPH清除率>60%）、胆固醇降解能力（21.69-58.53%）以及α-葡萄糖苷酶抑制活性（最高54.14%），且均无溶血活性，为开发新型益生酵母制剂提供了重要菌种资源和理论依据。

　　

在新疆广袤的土地上，哈萨克族人民世代传承着制作发酵马肉和马肉香肠的独特技艺。这些在开放环境中自然发酵的传统食品不仅是当地饮食文化的重要载体，更蕴含着丰富的微生物资源宝库。虽然乳酸菌的益生功效已被广泛认知，但作为发酵食品中另一重要微生物类群——酵母菌的益生潜力却长期被忽视。目前市场上唯一被广泛认可的益生酵母只有Saccharomyces boulardii（布拉氏酵母菌），这种源于1920年发现的菌株虽已证实具有多种健康益处，但酵母菌资源的开发仍存在巨大空白。

传统发酵肉制品在自然发酵过程中与环境中微生物的复杂相互作用，形成了其独特风味和营养价值的微生物基础。然而，由于缺乏系统性研究，这些传统食品中蕴藏的酵母菌资源及其潜在益生功能尚未得到充分挖掘。特别是在中国西北地区，对传统发酵肉制品中酵母菌资源的系统探索和功能验证几乎处于空白状态。这种研究不足严重限制了这些天然微生物资源在功能性食品开发中的应用。

为了解决这一问题，新疆大学的研究团队在《BMC Microbiology》上发表了最新研究成果，对新疆传统发酵马肉制品中的酵母菌资源进行了系统性挖掘和功能评价。研究人员从伊犁地区收集的4种传统发酵马肉和4种马肉香肠样品中，通过梯度稀释法和YPD（酵母提取物蛋白胨葡萄糖）培养基分离纯化，最终获得了44株酵母菌株。

为了筛选出适合体内应用的益生候选菌株，研究团队建立了一套完整的评价体系。首先通过温度（30℃和37℃）、酸性环境（pH 2.0）、模拟胃肠道条件（胃液和肠液）和胆盐耐受性（0.1%-0.3%）测试，筛选出16株具有强耐受性的菌株。分子鉴定显示这些菌株属于4个不同物种：Candida zeylanoides（8株）、Candida parapsilosis（5株）、Candida metapsilosis（1株）和Rhodotorula alborubescens（2株）。

关键技术方法包括：采用YPD培养基进行酵母菌分离纯化；通过测定OD₆₀₀（600纳米波长下的光密度）评估菌株在不同温度、pH值和胆盐浓度下的生长情况；使用模拟胃液（含胃蛋白酶，pH 2.0）和肠液（含胰蛋白酶和胰酶，pH 8.0）进行胃肠道耐受性测试；通过26S rRNA基因D1/D2区域测序进行分子鉴定；采用有机溶剂（氯仿、乙酸乙酯、二甲苯）测定细胞表面疏水性；评估菌株与病原菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等）的共聚集能力；测定DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）和羟基自由基清除率评价抗氧化活性；通过胆固醇降解实验评估降胆固醇能力；采用牛津杯法测定抗菌活性；通过血琼脂平板进行溶血活性评估；测定α-葡萄糖苷酶和ACE（血管紧张素转换酶）抑制活性。

耐受性评估结果

所有16株酵母菌在37℃下均能存活并保持一定的繁殖能力，其中菌株R-8、R-9、R-19在高温下表现出更强的生长优势。在pH 2.0的酸性环境中，菌株C-14和C-22的存活率分别达到107.65%和104.55%，显示出卓越的酸耐受性。在模拟胃肠道条件下处理5小时后，所有菌株的存活率均高于78%，其中菌株R-12存活率最高（98.84%）。在0.3%胆盐浓度下，16株菌仍能保持93.85%-107.03%的存活率，表明其具有良好的胆盐耐受性。

益生潜力评价

细胞表面疏水性测试显示，菌株R-8对氯仿的疏水性高达87.55%，菌株R-6对乙酸乙酯的疏水性达到91.53%，显著高于对照菌株S. boulardii CNCM I-745（p<0.05）。自聚集能力随时间延长而增强，4小时后所有菌株的自聚集率均超过80%，其中菌株R-6达到91.61%。与病原菌的共聚集实验表明，菌株与大肠杆菌和单核细胞增生李斯特菌的共聚集能力具有明显的时间依赖性，24小时后的共聚集率普遍高于2小时。

功能特性分析

抗氧化活性评估显示，所有菌株的DPPH自由基清除率均超过60%，其中R. alborubescens R-6菌株达到88.51%，C. zeylanoides R-8菌株为87.60%。羟基自由基清除率在31.37%-87.61%之间，6株菌的清除率超过60%。胆固醇降解实验表明，所有菌株均具有胆固醇降解能力，降解率在21.69%-58.53%之间，其中5株菌的降解率超过50%，C. parapsilosis R-20表现出最强的降解活性（58.53%）。

抗菌活性测试显示，多数菌株对一种或两种病原菌具有抑制作用，其中C. parapsilosis R-19对大肠杆菌的抑菌圈直径最大（17.33±0.69毫米），C. parapsilosis C-21对金黄色葡萄球菌的抑制效果最佳（13.01±0.56毫米）。值得注意的是，所有测试菌株均未对单核细胞增生李斯特菌表现出抑制作用。

安全性评价

溶血实验证实所有菌株均无α或β溶血活性，表现为γ溶血（无溶血活性）。抗生素敏感性测试显示，所有菌株对红霉素、头孢拉定和环丙沙星均具有耐药性，但对庆大霉素和阿米卡星的敏感性存在菌株间差异。

葡萄糖代谢相关酶抑制活性

α-葡萄糖苷酶抑制实验显示，菌株抑制率在22.43%-54.14%之间，C. parapsilosis C-8抑制活性最强（54.14%）。ACE抑制活性相对较低，所有菌株抑制率均低于50%，最高为C. zeylanoides C-8（37.05%）。

研究结论表明，从新疆传统发酵马肉制品中分离的酵母菌株具有多功能的益生潜力。特别是R. alborubescens R-11菌株表现出全面的优良特性，包括强大的酸和胆盐耐受性、高抗氧化和胆固醇降解活性、显著的α-葡萄糖苷酶抑制能力以及中等的ACE抑制活性。该菌株还表现出与病原菌的强共聚集能力，可能在胃肠道中发挥病原菌排除作用。重要的是，抗生素耐药性谱和安全性评价支持其作为益生菌的潜在应用。

这项研究不仅揭示了传统发酵食品中蕴藏的丰富微生物多样性，更强调了在识别益生候选菌株时进行菌株水平评价的重要性。R. alborubescens R-11表现出的多功能特性表明其在肠道健康调节、代谢综合征管理和功能性食品开发中具有潜在应用价值。然而，进一步体内研究和临床试验对于确认其在人类应用中的安全性和有效性仍是必要的。

该研究的创新之处在于首次系统性地对新疆传统发酵马肉制品中的酵母菌资源进行了益生特性评价，填补了该领域的研究空白。研究发现的多功能酵母菌株不仅具有作为单一益生菌应用的潜力，还可能通过与乳酸菌的协同作用增强后者的生存和活性，从而发挥互补的益生效果。这些发现为开发具有地域特色的新型益生菌产品和功能性食品提供了重要的菌种资源和理论依据，同时也为传统发酵食品的增值利用开辟了新途径。