微藻普通小球藻（Chlorella vulgaris）补充剂作为提高潜在益生菌乳酸菌在环境压力条件下存活率的因素

《Environmental Microbiology Reports》：The Microalga Chlorella vulgaris Supplements as a Factor Increasing the Survival of Potentially Probiotic Lactic Acid Bacteria Under Environmental Stress Conditions

研究评估了两种衣藻粉补充剂对乳酸菌在pH 3和0.2%-0.5%胆盐压力下的生长与存活影响。结果显示补充剂显著提升LAB存活率（p<0.05），制备II在0.5%胆盐下效果更优。不同来源菌株（发酵产品、原材料、肠道）存在响应差异，但均优于对照组。证实衣藻粉对 LAB 具有保护作用，尤其在极端肠道环境。

　　本研究探讨了 *Chlorella vulgaris*（简称C. vulgaris）对乳酸菌（Lactic Acid Bacteria, LAB）在恶劣环境下的生长和存活能力的影响。研究发现，C. vulgaris 在特定条件下能够显著增强 LAB 的生存能力，特别是在低pH值和高浓度胆盐的环境中。这些结果表明，C. vulgaris 具有作为功能性添加剂的潜力，有助于提升益生菌在食品中的活性，从而改善其健康效益。

### C. vulgaris 的营养特性与健康价值

*C. vulgaris* 是一种绿藻，自古以来就存在于地球，因其丰富的营养成分和多种生物活性物质而受到广泛关注。这种藻类富含蛋白质、维生素、矿物质和抗氧化物质，其中 β-1,3-葡聚糖被认为是最具益生元特性的成分之一。β-1,3-葡聚糖不仅是一种可溶性纤维，还能够促进肠道健康，改善消化功能。此外，C. vulgaris 含有多种维生素，如维生素A、B12、K、叶酸等，这些成分在营养补充剂中广泛应用。同时，它还含有类胡萝卜素、叶绿素和藻类特有的色素，这些物质对人类健康具有多种积极影响，包括免疫调节、抗氧化、抗肿瘤和降低胆固醇等作用。

在动物饲料领域，C. vulgaris 也被认为是一种有益的添加剂。已有研究表明，其能够促进家禽和猪的肌肉生长，提高肉质，并作为抗生素的替代品，改善动物健康。这些发现进一步支持了 C. vulgaris 在食品和饲料中的广泛应用前景。

### LAB 的功能与技术特性

乳酸菌是一类重要的益生菌，广泛应用于发酵食品、益生菌补充剂和功能性食品中。它们通过多种机制对宿主健康产生积极影响，包括调节肠道微生物群、增强免疫功能、抑制病原菌生长、促进营养物质的吸收以及改善消化功能。然而，这些益生菌在食品加工、储存和通过消化道时，会受到多种环境压力的影响，如低pH值、高胆盐浓度、温度变化、渗透压波动、氧化应激等。这些因素可能导致乳酸菌细胞膜受损、酶活性降低，从而影响其存活率和功能性。

因此，为了确保益生菌在食品中的有效性，需要了解其在不同环境压力下的生存能力，并寻找能够提高其稳定性的辅助成分。本研究正是在这一背景下，探讨了 C. vulgaris 对 LAB 在不同环境压力下的影响。

### C. vulgaris 对 LAB 生长与存活的影响

研究使用了两种含有 C. vulgaris 粉末的制剂：一种是来自波兰的膳食补充剂（myVita），另一种是来自印度的膳食补充剂（Kenay）。这两种制剂的推荐每日摄入量分别为2.5克和3克。研究通过将 LAB 在富含 C. vulgaris 的改良MRS培养基中培养，观察其在不同环境压力下的生长和存活情况。环境压力包括低pH值（pH=3）和不同浓度的胆盐（0.2%和0.5%）。

实验结果显示，C. vulgaris 的添加显著提高了 LAB 的生长速率和存活率。例如，在低pH条件下，所有测试组的 LAB 存活率均有所提高，尤其是在使用 Kenay 制剂的情况下。而在高浓度胆盐（0.5%）环境下，LAB 的存活率下降，但 C. vulgaris 的添加仍能提供一定程度的保护作用。值得注意的是，不同来源的 LAB 对 C. vulgaris 的响应存在差异，这可能与它们的遗传背景、生理特性以及 C. vulgaris 的化学成分有关。

此外，研究还发现，在不同时间点（0小时和6小时）进行的培养实验中，C. vulgaris 的添加对 LAB 的存活率有显著影响。例如，在 0.2% 胆盐环境中，Kenay 制剂能够显著提高 LAB 的存活率，而 myVita 制剂则在 0.5% 胆盐环境中表现出更好的保护效果。这表明，C. vulgaris 的不同制剂可能具有不同的保护机制，具体取决于其化学成分和营养含量。

### 不同 LAB 源的反应差异

研究中使用的 LAB 来源于不同的环境，包括发酵食品、原始材料（如肉类和蔬菜）以及人体肠道。结果显示，不同来源的 LAB 对 C. vulgaris 的反应存在显著差异。例如，从发酵食品中分离出的 LAB 在 C. vulgaris 的作用下表现出更高的生长和存活率，而从肠道中分离的 LAB 则对 C. vulgaris 的响应较为有限。这可能与这些菌株的适应性有关，也反映了 C. vulgaris 在不同环境中的潜在作用。

### C. vulgaris 的保护机制

尽管 C. vulgaris 的具体保护机制尚未完全明确，但研究表明其可能通过多种途径对 LAB 提供保护。首先，C. vulgaris 含有的 β-1,3-葡聚糖可能通过提供结构支持和营养成分，增强 LAB 的细胞膜稳定性和代谢活性。其次，其丰富的维生素和矿物质可能为 LAB 提供必要的营养支持，促进其生长和存活。此外，C. vulgaris 中的抗氧化物质可能帮助 LAB 抵抗氧化应激，提高其在恶劣环境中的生存能力。

### 与前人研究的对比

已有研究显示，C. vulgaris 在食品中的应用能够显著提高 LAB 的活性。例如，在一项关于豆奶的研究中，添加 C. vulgaris 能够促进 *Levilactobacillus brevis* 的生长，提高其代谢活性，并增加乳酸产量。此外，其他研究也表明，C. vulgaris 可以提高 *Lactobacillus acidophilus* 在酸奶中的存活率，并在储存过程中维持较高的活菌数。这些研究结果与本研究发现相吻合，进一步支持了 C. vulgaris 作为益生菌辅助剂的潜力。

### 未来研究方向

尽管本研究提供了重要的数据，但仍存在一些局限性。例如，对 C. vulgaris 制剂的具体成分了解有限，特别是 myVita 制剂的详细配方未被公开，这限制了进一步的比较分析。此外，本研究仅测试了 C. vulgaris 的一种浓度（3.0%），而未探讨其剂量依赖性反应。因此，未来的研究可以进一步分析不同浓度的 C. vulgaris 对 LAB 的影响，以及其对 LAB 基因表达和代谢途径的影响。

另外，研究还可以结合更先进的技术，如电子显微镜，来观察 LAB 在 C. vulgaris 作用下的形态变化，以更深入地理解其保护机制。此外，对于不同 LAB 源的反应差异，未来的研究可以进一步探讨其背后的遗传和生理因素，以优化 C. vulgaris 的应用效果。

### 结论

综上所述，本研究发现 C. vulgaris 能够显著提高 LAB 在低pH和高胆盐环境下的存活率和生长能力，这表明其在功能性食品和益生菌补充剂中的应用潜力。然而，C. vulgaris 的具体保护机制和最佳应用浓度仍需进一步研究。未来的研究应关注如何优化 C. vulgaris 的使用，以确保其在食品中的有效性和安全性，同时探索其对 LAB 的剂量依赖性反应和基因表达的影响。此外，结合更先进的技术手段，如电子显微镜和转录组分析，将有助于更全面地理解 C. vulgaris 对 LAB 的保护作用，为功能性食品的开发提供科学依据。