乳酸菌发酵解锁小檗根生物活性潜力：提升抗氧化、抗糖尿病及抗菌功能

本研究通过乳酸菌（LAB）发酵技术显著提升小檗根（Berberis vulgaris L.）的生物活性，证实发酵后总酚类（TPC）、黄酮含量（TFC）及抗氧化活性（DPPH/ABTS/FRAP）显著增加（p<0.05），关键生物碱小檗碱（berberine）浓度提高至64 μg/mL，α-葡萄糖苷酶抑制率达48.86%，并对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli）等病原体表现出强抗菌活性，为功能性食品和药物开发提供新策略。

　　

Highlight

乳酸菌发酵显著释放小檗根中的生物活性成分，通过微生物酶促水解作用增强其抗氧化、抗糖尿病和抗菌潜力，为开发新型健康产品提供科学依据。

Conclusions

本研究探讨了乳酸菌（LAB）发酵对小檗（Berberis vulgaris）根生物活性的影响，重点评估了抗氧化活性、α-葡萄糖苷酶抑制能力、抗菌活性及小檗碱含量的变化。结果表明，LAB发酵是提升小檗根生物功能的有效策略。使用Lacticaseibacillus rhamnosus和Lactobacillus delbrueckii进行发酵显著提高了总酚类（TPC）和总黄酮（TFC）含量，增强了抗氧化能力（通过DPPH、ABTS、羟自由基清除和FRAP还原力测定），并改善了α-葡萄糖苷酶抑制效果，其中L. rhamnosus发酵提取物的抑制率达到48.86%。小檗碱（berberine）作为核心生物碱，其浓度经L. rhamnosus发酵后从22 μg/mL升至64 μg/mL，这主要归因于微生物的酶水解作用。发酵提取物对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coli）和肠炎沙门氏菌（Salmonella enteritidis）均表现出抗菌活性，其中L. rhamnosus对E. coli的抑制圈直径达21.66 mm。综上所述，LAB发酵可显著增强小檗根的抗氧化、抗糖尿病和抗菌特性，支持其在功能性食品、营养保健品和药物产品中的应用。

Materials and chemicals

干燥的小檗（Berberis vulgaris L.）根粉末由Giah Kala（伊朗萨布泽瓦尔）提供。材料经细磨并通过40目筛网，获得粒径约425–450 μm的均匀粉末。植物样本经鉴定并保存于沙希德·贝赫什提大学生物学系药用植物与药物研究所植物标本馆，凭证号为MPH-3363。

所用试剂包括氯化铝（AlCl₃）、醋酸钾（CH₃COOK）等。

Total phenolic and flavonoid content

图1展示了不同发酵条件下小檗根样本的总酚含量（TPC）和总黄酮含量（TFC）：未发酵对照组（CN）、Lactobacillus delbrueckii发酵组（LD）和Lacticaseibacillus rhamnosus发酵组（LR）。乳酸菌（LAB）发酵显著提高了TPC和TFC（与未发酵组相比，p<0.05），但两种菌株之间无统计学显著差异。

Conclusions

本研究通过乳酸菌（LAB）发酵小檗根，系统评估了其对抗氧化活性、α-葡萄糖苷酶抑制能力、抗菌活性及小檗碱含量的提升作用。LAB发酵被证明是增强小檗根生物活性的有效手段。Lacticaseibacillus rhamnosus和Lactobacillus delbrueckii发酵显著增加了总酚和总黄酮含量，强化了抗氧化能力，并提高了对α-葡萄糖苷酶的抑制效果。