Pichia kudriavzevii酵母细胞壁作为β-葡聚糖的新来源：提取、特性分析及益生元功能

《Folia Microbiologica》：Pichia kudriavzevii yeast cell wall as a novel source of β-glucan: Extraction, characterization, and prebiotic functionality

β-葡聚糖提取工艺优化及功能特性研究：从五种酵母中筛选出Pichia kudriavzevii M13（87.8%产率），评估其益生元活性（LGP/BGP/MGP达9.4±log CFU/mL）、弱抗氧化性及胃肠稳定性（水解率＜1.16%）。

　　

摘要

本研究优化了从Pichia kudriavzevii M10菌株中提取β-葡聚糖的方法，该菌株是从五个候选酵母菌株（M5、M10、M13、M16和M57）中随机选出的。研究的目标不仅是最大化提取产量，还要全面表征所得β-葡聚糖的结构和功能特性。在优化的提取条件下（接种、自溶、热水处理、超声处理和蛋白酶处理），评估了细胞壁中β-葡聚糖的产量。在最初筛选的五个酵母菌株中，P. kudriavzevii M13的β-葡聚糖含量最高（87.8%），因此被选用于优化过程及其益生元特性的进一步分析。研究了Ligilactobacillus plantarum GD2、Bifidobacterium bifidum A12和Saccharomyces cerevisiae BD1对β-葡聚糖M13的发酵能力。与对照组相比，这些菌株在以β-葡聚糖M13为唯一碳源的培养基中的存活率有所提高。比较了不同浓度（0.5–10 mg/mL）的β-葡聚糖M13对乳酸菌生长促进（LGP）、双歧杆菌生长促进（BGP）和酵母生长促进（MGP）的活性，并与菊粉进行了对比。结果表明，在含有10 mg/mL β-葡聚糖M13的培养基中，LGP、BGP和MGP的活性最高，分别为9.4 ± 0.1 log CFU/mL、9.4 ± 0.1 log CFU/mL和9.4 ± 0.3 log CFU/mL。通过DPPH（2,2-二苯基-1-吡啶肼）试剂盒测定了β-葡聚糖M13（0.2–50 mg/mL）的抗氧化活性，其活性低于抗坏血酸。在模拟的胃液和胆汁中测试了其胃肠道稳定性；β-葡聚糖M13在5 mg/mL、pH 2、180分钟的条件下的水解率仅为1.14%；在10 mg/mL、0.5%胆汁条件下的水解率为1.16%。β-葡聚糖M13显著的LGP、BGP和MGP活性、中等的抗氧化特性以及良好的胃肠道稳定性表明其在肠道健康和功能性食品应用方面的潜力。