从阿尔及利亚传统发酵肉中探寻宝藏益生菌:产细菌素乳杆菌的功能与益生潜力解析

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 3.4

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  为解决传统发酵肉食品安全性问题并挖掘其功能潜力,研究人员对从阿尔及利亚 Kaddid 中分离的产细菌素乳杆菌展开研究。结果发现 Lat. sakei subsp. sakei K26 和 Lpb. paraplantarum K18 有突出益生特性,这为开发新型发酵肉产品提供依据。

  在北非地区,传统发酵肉 “Kaddid” 有着悠久的历史。几个世纪前,人们将肉块腌制并利用天然微生物进行自发干发酵,这样既能保存肉类,又赋予其独特风味。然而,随着人们对食品安全和健康的关注度不断提高,传统发酵肉的安全性问题逐渐凸显,其加工过程缺乏控制,可能存在有害微生物,威胁公众健康。与此同时,功能性食品的市场需求日益增长,开发既安全又具有健康功效的新型发酵肉产品成为食品领域的重要研究方向。
在此背景下,来自国外研究机构的研究人员开展了一项针对从阿尔及利亚 Kaddid 中分离的产细菌素乳杆菌的研究。该研究成果发表在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》上。这项研究对于保障传统发酵肉食品安全、推动功能性食品发展意义重大。它为筛选优质益生菌菌株提供了科学依据,有望应用于新型发酵肉产品开发,满足消费者对健康、安全食品的需求。

研究人员采用了多种关键技术方法。在菌株培养方面,对先前从实验室制备的 Kaddid 中分离的 5 株乳杆菌菌株以及 L. monocytogenes FBUNT 进行多次活化培养。在评估表面特性时,通过观察菌株在特定条件下的聚集和沉降情况测定自聚集能力,依据相关原理评估疏水性。对于生物膜形成能力、抑菌能力、抗氧化能力和 GABA 生成能力的检测,分别运用了在不同成分培养基中培养观察、与病原菌共培养、特定自由基清除实验以及高效液相色谱等方法 。

表面特性研究


研究人员对乳杆菌的表面特性,如自聚集和疏水性进行了评估。自聚集是益生菌与其他微生物竞争的重要机制,它有助于益生菌黏附到肠道上皮细胞。实验结果显示,Lat. sakei subsp. sakei K26 的自聚集值最高,超过 70%。同时,该菌株还展现出很强的疏水性,并且自聚集和疏水性之间存在显著的正相关关系(Pearson 相关系数 r 为正值) 。这表明 Lat. sakei subsp. sakei K26 可能凭借这些特性更好地在肠道黏膜定植,发挥益生作用。

胃肠道耐受性研究


胃肠道耐受性是益生菌发挥作用的关键因素之一。研究人员测试了不同乳杆菌菌株对低 pH 值和胆汁盐的耐受性,模拟胃肠道环境。结果发现,Lpb. paraplantarum K18 对所测试的低 pH 值和胆汁盐具有最强的耐受性,能够在胃肠道环境中存活。这意味着 Lpb. paraplantarum K18 具备在人体胃肠道中定植并发挥功能的潜力,是一株极具开发价值的益生菌候选菌株。

生物膜形成能力研究


生物膜的形成对于益生菌在宿主黏膜的定植和防止病原菌入侵具有重要意义。研究人员通过在聚苯乙烯板上培养乳杆菌,观察不同改良 MRS 培养基成分对生物膜形成的影响。结果显示,不同菌株的生物膜形成模式存在差异。Lat. sakei subsp. sakei K26 和 Lpb. paraplantarum K18 在生物膜形成方面表现突出,产生量较高。这说明这两种菌株可能通过形成生物膜更好地黏附在黏膜表面,抑制病原菌的定植。

抑制病原菌生物膜研究


研究人员进一步测试了乳杆菌产生的细菌素样抑制物质对 L. monocytogenes 生物膜的抑制效果。L. monocytogenes 是一种常见的食源性病原体,能够在食品接触表面形成顽固的生物膜,威胁食品安全。实验结果表明,Lat. sakei subsp. sakei K26、Lat. sakei K25 和 Lpb. paraplantarum K18 在抑制病原菌生物膜方面最为有效。这与它们产生细菌素和生物表面活性剂的能力相关,这些物质能够有效减少病原菌的数量,保障食品的安全性。

抗氧化能力研究


抗氧化能力是评估益生菌健康功效的重要指标之一。研究人员对乳杆菌菌株的自由基清除活性(DPPH˙和 HO˙)和抗脂质过氧化能力进行了检测。结果显示,不同乳杆菌菌株的抗氧化能力存在差异。这表明部分乳杆菌可能在肉发酵过程以及肠道内发挥抗氧化作用,减少氧化应激对人体的损害,有助于维持人体健康。

GABA 生成能力研究


GABA 是一种具有多种健康功效的功能性化合物,如降低血压、调节神经兴奋性等。研究人员对乳杆菌的 GABA 生成能力进行了测定。在 30°C 孵育 15 天后,Lpb. paraplantarum K18 的 GABA 产量达到 18.63 mM,转化率约为 6.9%。这表明 Lpb. paraplantarum K18 具有较高的 GABA 生产潜力,可用于开发富含 GABA 的功能性发酵肉产品。

综合以上研究结果,从阿尔及利亚 Kaddid 中分离的产细菌素乳杆菌展现出了多种益生特性。Lat. sakei subsp. sakei K26 具有高疏水性和自聚集相关性,有助于其在肠道黏膜定植;Lpb. paraplantarum K18 不仅能够耐受胃肠道环境,还在生物膜形成、抑制病原菌生物膜、抗氧化和 GABA 生成等方面表现出色,具备成为功能性 / 益生发酵剂的潜力,为开发新型安全的发酵肉产品提供了有力支持。

这项研究为传统发酵肉微生物资源的开发利用开辟了新途径。通过挖掘产细菌素乳杆菌的益生潜力,有望解决传统发酵肉的安全性问题,同时提升其健康价值,推动功能性食品的发展。未来的研究可以进一步探索这些菌株在实际生产中的应用效果,优化发酵条件,充分发挥它们的益生功能,为消费者带来更多健康、美味的发酵肉产品。

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