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综述:基于盐生/海洋植物的益生菌及后生元研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins 4.4
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这篇综述深入探讨了利用盐生/海洋植物(如海藻和盐生植物)作为新型底物生产益生菌(Probiotics)和后生元(Postbiotics)的潜力,重点分析了其营养特性、与益生菌的协同效应及生物转化技术。文章强调此类植物资源可降低培养基成本,减少环境足迹,同时通过生物精炼(Biorefinery)路径推动循环经济,为健康补充和生物技术创新提供新思路。
随着对可持续和低成本生产益生菌及后生元的需求增长,盐生和海洋植物因其丰富营养、低资源需求和非耕地适应性成为研究热点。这类植物(如海藻和盐生植物)不仅富含多糖、蛋白质和生物活性物质,还能通过固碳和可持续农业减轻环境压力。然而,高盐含量和木质纤维素结构对微生物发酵的挑战亟待解决。
益生菌主要包括细菌(如乳酸菌Lactobacillus
、双歧杆菌Bifidobacterium
)、酵母(如酿酒酵母Saccharomyces boulardii
)和丝状真菌(如米曲霉Aspergillus oryzae
)。其中,L. plantarum
和L. brevis
在藻类水解物中表现优异,而S. boulardii
因产抗菌代谢物和抗炎特性备受关注。
后生元包括微生物灭活细胞、细胞组分(如胞外多糖EPS)及代谢产物(如短链脂肪酸SCFAs、γ-氨基丁酸GABA)。藻类衍生的甘露醇和褐藻糖胶可刺激Bifidobacterium
生长,而盐生植物多酚通过选择性抑制病原体增强发酵稳定性。
海藻灰分含量达11.8-47.4%(干重),碳水化合物占20.1-76.7%,其中褐藻含昆布多糖和岩藻多糖,红藻含卡拉胶。盐生植物(如Salicornia
)的灰分和纤维素含量与海藻相似,且富含渗透调节剂(如脯氨酸),可支持耐盐益生菌生长。
细菌-酵母共培养(如康普茶SCOBY)在褐藻水解液中产酸量达56-63 g/L,显著高于单一菌种。盐生植物Crithmum maritimum
的腌制液可维持L. plantarum
存活44天,凸显其作为功能性食品基质的潜力。
全球益生菌市场达730亿美元,而海藻基益生菌生产可降低40%培养基成本。欧盟Macro Cascade项目证实,益生菌饲料是藻类生物精炼中最盈利的产品(374美元/吨干藻)。
需优化预处理技术(如酶解)、解决季节性成分波动,并通过适应性实验室进化(ALE)提升菌株耐盐性。未来研究应聚焦生命周期评估和混合培养系统,以推动工业化应用。
盐生/海洋植物为益生菌和后生元生产提供了资源高效、环境友好的解决方案,其天然抗菌特性和高附加值代谢产物为健康产业和循环经济开辟了新路径。
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