综述：乳酸菌作为膳食来源的生物吸附剂用于食源性污染物的研究：机制、应用进展与未来展望

《Food Chemistry》：Lactic acid bacteria as promising dietary-derived bioadsorbents for foodborne contaminants: Mechanism, application advances and future perspectives

本综述系统阐述了乳酸菌（LAB）作为高效、安全、环保的生物吸附剂，在去除霉菌毒素、微塑料等食源性污染物方面的分子机制（如作用位点、相互作用力）及吸附动力学特性，并总结了通过优化培养条件、纳米功能化等策略提升其吸附性能的应用前景，为食品安全生产提供新思路。

　　

结合食源性污染物的乳酸菌

食源性污染物，包括霉菌毒素、重金属、多环芳烃（PAHs）、塑化剂、微塑料及全氟和多氟烷基物质（PFAS）等，因其高毒性和在食物链中的持久性，对人类健康构成严重威胁。这些污染物可能源自原材料、生产、加工、储存和运输等多个环节，导致神经系统损伤、心血管疾病、肿瘤、致癌致畸、激素水平紊乱以及生殖发育障碍等多种不良健康效应。全球每年约有6亿例食源性疾病和42万例死亡与之相关，造成巨大的公共卫生和经济负担。

当前食品安全控制策略主要集中于危害监测，但在应对即食食品加工过程中的污染或低剂量长期累积的污染物方面存在局限。因此，探索一种简单、可行、无副作用且低成本的日常干预方法至关重要。乳酸菌（LAB）是一类能够将糖类发酵为乳酸的微生物，广泛存在于发酵食品和人体肠道中，具有数千年的应用历史。其作为益生菌的特性，包括促进肠道健康和免疫功能，使其成为一种理想的膳食补充剂。LAB通过吸附机制发挥功能，在过去三十年中，其对重金属和有机污染物的吸附能力得到了广泛研究，显示出作为降低食源性污染物风险的有效工具的潜力。

提高乳酸菌吸附能力的措施

提升LAB的吸附能力对于推动其在食品安全中的应用至关重要。多种策略已被开发用于提高LAB的吸附效率。这些方法包括优化培养条件（如温度、pH值、培养基成分），以最大化细菌的生长和细胞表面吸附位点的表达；建立共培养系统，利用不同微生物之间的协同效应增强吸附性能；采用纳米颗粒功能化技术，将LAB与特定纳米材料结合，增加其比表面积和结合位点；使用固定化细胞技术，将LAB固定在载体上，提高其稳定性和可重复使用性；以及将LAB与其他生物吸附剂结合使用，形成复合吸附体系，实现对多种污染物的协同去除。图5展示了这些增强LAB吸附能力的方法。

乳酸菌吸附剂的应用

LAB在有害物质吸附中的应用主要体现在两个主要领域：一是在食品加工过程中作为膳食策略去除有害物质，例如在发酵乳制品、酱油、醋等生产过程中添加特定LAB菌株，以减少产品中霉菌毒素、重金属等污染物的含量；二是在动物和人体内吸附有害物质，作为益生菌补充剂，通过口服进入肠道，吸附摄入的污染物，减少其在肠道的吸收，从而降低其对机体的毒性效应，维护肠道微生态平衡和整体健康。

未来展望

如何增强LAB的吸附能力一直是其作为食源性污染物生物吸附剂应用的核心问题。除了传统的优化生存环境、通过物理化学方法强化细胞特性等策略外，快速发展的多组学技术（如基因组学、蛋白质组学、代谢组学）、基因靶向调控技术（如CRISPR-Cas9）以及机器学习方法为解决这一挑战提供了新的机遇。未来研究方向包括利用多组学数据驱动关键功能基因的发现，通过基因工程技术对LAB的吸附相关通路进行精准调控，并应用机器学习算法模型优化吸附工艺参数，从而在分子层面深化机制理解，并推动跨学科的解决方案。

结论

随着环保和食品安全意识的增强，人们越来越倾向于采用生态友好和生物安全的策略来消除食品生产中的污染物。LAB吸附食源性污染物因其食用安全性、环境友好性、经济实用性和高吸附效率而成为一种极具前景的方法。本文讨论了LAB的吸附能力，揭示了其对多种污染物（如霉菌毒素、重金属、塑化剂、微塑料）的吸附机制，总结了通过培养优化、共培养、纳米功能化、细胞固定化等策略提升其吸附性能的途径，并展望了其在食品安全生产和生物健康维护中的应用潜力。未来的研究将集中于利用多组学、基因编辑和机器学习等前沿技术，进一步挖掘和提升LAB作为高效生物吸附剂的潜力。