两种酿酒酵母菌株及其胞外囊泡作为新型益生菌候选物的特性研究

这篇研究对比了两种新型酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）菌株WUT3和WUT151与商业化益生菌株S. boulardii CNCM I-745的益生特性，发现前者在模拟胃肠道环境中的耐受性更优。通过多步过滤法分离的胞外囊泡（EVs）分析显示，其直径无显著差异，且对正常结肠细胞无毒性，但能选择性抑制HT-29癌细胞。蛋白质组学揭示了EVs中细胞外蛋白的显著富集，并鉴定出酵母特异性标记蛋白Bgl2，为后续EVs介导的靶向递送研究奠定基础。

　　

酵母菌株的益生特性比较
研究团队对分离自发酵乳制品的酿酒酵母菌株WUT3和WUT151进行了系统性评估，发现其在模拟唾液（SSF）、胃液（SGF）、肠液（SIF）和结肠液（SCF）环境中均保持优于商业菌株S. boulardii CNCM I-745（SB）的生存能力。WUT151在37°C培养时生物量产量较SB高115%，且细胞直径分布显示WUT3（5.34-7.03 μm）显著大于SB（4.89-6.14 μm）。值得注意的是，SB在SIF中呈现负增长（ΔRV=-0.43），而WUT菌株始终保持正增长。

物理特性与宿主互作
粘蛋白吸附实验显示WUT3的粘附率达71.9%，显著高于SB的48.2%。通过新型沉降模型计算，WUT3的聚集速率常数ψ比SB高31%。所有菌株对DPPH自由基清除率均超65%，与甲酸还原剂效果相当。抗菌实验揭示WUT菌株对霉菌抑制尤为突出，如对Fusarium sambucinum的完全抑制，而两性霉素B是唯一能抑制这些酵母的抗生素。

胞外囊泡的生物活性
纳米颗粒追踪分析（NTA）显示WUT151的EVs直径中位数达165.5 nm，显著大于WUT3（125.5 nm）。每毫升培养液可分离约3.5-4.4×10⁹
个EVs，相当于每个酵母细胞分泌57-232个囊泡。MTT实验证实EVs对正常结肠细胞CCD-18 Co无毒性（存活率>70%），但对HT-29癌细胞显示剂量依赖性毒性（最高45%抑制率）。尼罗红染色成功捕捉到EVs与HT-29细胞的膜融合现象。

蛋白质组学特征
质谱鉴定出179种共有蛋白，其中细胞外区域蛋白富集倍数达11.6倍（FDR<10^-29
）。β-葡聚糖内切酶（Bgl2）因其酵母特异性、高丰度及细胞壁关联性被推荐为EVs标志物。代谢通路分析显示糖酵解和戊糖磷酸途径相关酶显著富集（FE>8.9），而硫氧还蛋白还原酶等抗氧化蛋白的发现与菌株的DPPH清除能力相互印证。

研究意义与展望
该研究不仅证实WUT菌株作为新型益生菌的潜力，其EVs的靶向毒性为抗癌药物递送提供了新思路。标记蛋白Bgl2的鉴定将促进EVs追踪技术的开发，而丰富的代谢酶谱提示EVs可能在宿主-微生物互作中扮演营养调控角色。后续研究需在动物模型中验证这些特性，并探索EVs装载治疗分子的可行性。