综述:发酵食品中乳酸菌新物种的探索:以鲊辣椒为例
《Food Science & Nutrition》:Exploring New Species of Lactic Acid Bacteria in Fermented Foods: A Case Study of Zha-Chili
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时间:2025年10月18日
来源:Food Science & Nutrition 3.8
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本综述系统回顾了过去5年乳酸菌(LAB)新物种的研究进展,重点以中国传统发酵食品鲊辣椒为案例,探讨了新型LAB的分离鉴定技术、生态分布及其在分类学与工业应用中的重要意义。文章指出动物肠道是LAB新种的主要来源,而发酵食品特别是鲊辣椒中蕴藏着丰富且独特的LAB资源,结合培养组学、深度测序等新技术可显著提升新物种发现效率。
乳酸菌(LAB)作为革兰氏阳性菌的重要类群,在食品、医药和化工等领域具有广泛应用。最新研究表明,动物肠道是LAB新物种发现的主要来源(占比最高),其次是各类发酵食品。通过LPSN数据库统计发现,过去5年共发现125个LAB新种,其中Limosilactobacillus属的34个新种/亚种全部来源于动物肠道,而Levilactobacillus属的7个新种则专属于发酵食品环境。
鲊辣椒是中国中西部地区的传统发酵美食,以辣椒与谷物(玉米/大米)混合后经15-30天厌氧发酵制成。其独特的固态发酵体系和原料组合(辣椒占比1:1-3:2)形成了特殊的微生物生态位。研究显示,鲊辣椒中乳酸菌占比超过75%,优势菌属包括Companilactobacillus(81.7%)、Lactiplantibacillus(8%)和Enterococcus(6%),核心物种为C. alimentarius、E. faecium和L. plantarum。通过对四省70个县区的1500份样本分析,已成功分离出5个LAB新种:Levilactobacillus yiduensis、Secundilactobacillus angelensis、Levilactobacillus tujiorum、Lactobacillus enshiensis和Lactobacillus zhachilii。
传统纯培养技术结合现代组学方法显著提升了LAB新物种的挖掘效率。培养组学(Culturomics)通过模拟原生环境条件提高难培养菌的分离率;超深度测序技术可识别低丰度物种;多相分类法(Polyphasic taxonomy)整合表型、基因型和系统发育信息,确保分类准确性。例如,高通量培养与人工智能技术的结合,能够实现新物种筛选的高通量和精准化。
2020年乳酸菌分类学重大修订将原有2科7属合并为Lactobacillaceae科的31个属,新增23个属替代原Lactobacillus属的划分。新分类框架通过全基因组系统发育分析,建立了菌株亲缘关系与代谢功能、生态适应性的关联,为理解LAB进化路径提供了新视角。
新型LAB物种的发现不仅丰富了菌种资源库,其特殊代谢特性(如产酸能力、风味物质合成)在功能性食品开发中潜力巨大。然而,当前分类系统仍存在基因组相似度低、标准不统一等问题。未来需通过扩大样本采集范围、优化鉴定流程,进一步挖掘传统发酵食品中的微生物宝藏。
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