传统发酵米酒源明串珠菌(Leuconostoc lactis)作为发酵剂的特性研究：抗菌活性、胞外多糖功能及发酵应用

本研究针对传统发酵米酒"Miki"中优势菌株明串珠菌(Leuconostoc lactis)的功能特性展开系统探究。研究人员通过筛选具有强抗单增李斯特菌(Lm)活性和高产胞外多糖(EPS)的菌株Miki-A3，证实其兼具食品安全防护(O2-自由基清除)和发酵工艺优化双重价值，为功能性发酵食品开发提供新思路。

　　

在日本的西南群岛，有一种传承数百年的发酵米酒"Miki"，它采用甘薯β-淀粉酶糖化大米后经自然发酵制成。这种传统饮品不仅承载着地域文化，近年更因其潜在健康效益备受关注。然而，传统自然发酵过程存在微生物群落不稳定、潜在致病菌污染等问题，特别是单增李斯特菌(Listeria monocytogenes, Lm)这类食源性病原体的风险不容忽视。与此同时，发酵过程中优势菌株明串珠菌(Leuconostoc lactis)产生的胞外多糖(Exopolysaccharides, EPS)可能赋予产品特殊质地和保健功能，但具体机制尚不明确。

针对这些问题，日本研究人员在《Process Biochemistry》发表的研究中，系统评估了从Amami Miki中分离的Ln. lactis菌株的功能特性。研究团队首先采用琼脂覆盖法筛选具有抗菌活性的菌株，通过自由基清除实验和铁还原力测定评估EPS的抗氧化能力，结合基因组分析比较EPS合成相关基因簇，最终建立Miki发酵模型验证菌株的实际应用价值。

Anti-Lm and anti-Sa capacities
研究发现，从Miki中分离的8株Ln. lactis中有7株表现出显著抗Lm活性（抑菌圈5.0-9.6 mm），远超标准菌株（0.7 mm）。特别值得注意的是，菌株Miki-A3对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, Sa)的抑制效果与标准菌株相当（抑菌圈约15 mm），展现出广谱抗菌潜力。

EPS production and antioxidant capacity
在EPS功能分析中，Miki-A3产生的EPS展现出卓越的抗氧化性能：对超氧阴离子(O₂^-)的清除能力和铁离子还原力均显著优于标准菌株。基因组分析揭示，虽然抗生素抗性基因与标准菌株相似，但EPS合成相关基因的排列顺序存在显著差异，这可能是其特殊功能的结构基础。

Miki fermentation model
在实际发酵验证中，Miki-A3在30℃条件下24小时内即可将Lm数量从5 log降至检测限以下（<3.3 log CFU/mL）。更令人振奋的是，在10℃储存的发酵产品中，Lm数量呈现快速下降趋势，证明该菌株在低温条件下仍保持抗菌活性。

这项研究首次系统阐明了传统发酵米酒源Ln. lactis的多重功能价值：其产生的EPS不仅具有抗氧化保健功能，还能有效抑制食源性致病菌生长。菌株Miki-A3的筛选和应用，为开发兼具健康功能和食品安全保障的新型发酵剂提供了重要参考。特别值得注意的是，该菌株在低温环境下的持续抗菌性能，解决了发酵产品冷链储运过程中的微生物控制难题。这些发现不仅对传统发酵食品的工业化生产具有指导意义，也为功能性益生菌的开发开辟了新途径。