改善基于明胶的皮克林乳液薄膜的阻隔性、机械性能和热性能：壳聚糖纳米晶粒大小及乳液浓度的影响

肠道适应性和代谢多样性：筛选高效产SCFAs及GABA的酵母作为肠道-大脑轴疗法

　　
该研究聚焦于酵母作为肠道菌群调节剂（psychobiotics）的潜力探索，通过系统评估其胃肠道耐受性、代谢多样性及神经活性代谢产物生成能力，为开发新型心理疗法提供了科学依据。研究团队筛选出三种高潜力酵母菌株——裂殖酵母（Lachancea fermentati）9Y、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）KFAY3和异常毕赤酵母（Wickerhamomyces anomalus）GY4，发现它们在维持肠道菌群平衡和调节脑功能方面展现出独特优势。

**胃肠道适应性评估**是研究首要环节。通过模拟胃酸环境和肠道碱性环境下的存活实验，研究人员发现10株候选酵母中仅有3株表现出高度耐受性（胃-肠双重耐受性减少对数≤2）。其中，异常毕赤酵母GY4在胃酸中存活率最高（初始对数活菌数8.1±0.2，处理后仍保持6.8±0.3），其细胞表面疏水性（40.7%-75.7%）和自凝聚能力（97.9%-98.8%）显著优于其他菌株。这种特性使其能够有效抵抗消化酶分解，形成保护膜以促进肠道黏附，这一发现与之前关于益生菌细胞壁结构的研究相吻合。

**代谢多样性分析**揭示了菌株间的功能差异。碳代谢方面，酿酒酵母KFAY3表现出最广泛的糖类利用谱（共代谢42种碳源），尤其擅长分解D-葡萄糖、D-果糖等常见单糖，这与其高效的糖酵解途径相关。而异常毕赤酵母GY4在苯丙酸代谢通路中表现出色，其β-葡萄糖苷酶活性达0.57±0.13 U/mg，显著高于其他菌株，这种酶对分解酚酸类前体物质至关重要。氮代谢实验显示，裂殖酵母9Y能代谢50种氮源，包括色氨酸和组氨酸等神经递质前体，其代谢效率比酿酒酵母高32%。

**神经活性代谢产物生成**是研究核心突破点。通过连续72小时发酵实验发现：
1. **短链脂肪酸（SCFAs）**：异常毕赤酵母GY4在复合培养基（SM+0.5%车前子）中产乙酸量达178.7±15.3 mM，丙酸和丁酸产量分别是酿酒酵母KFAY3的1.8倍和1.5倍。这种高效发酵能力源于其独特的乙醛脱氢酶（ADH）和丙酮酸羧化酶（PC）表达调控机制。
2. **γ-氨基丁酸（GABA）**：所有菌株均能通过谷氨酸脱羧酶（GAD）途径合成GABA，其中异常毕赤酵母GY4在普通培养基（SM）中GABA产量达101.1±4.7 mg/L，是酿酒酵母的2.3倍。基因测序显示该菌株存在GAD1和GAD2双基因表达，形成协同调控网络。
3. **酚类代谢物转化**：在草莓纯浆基质中，异常毕赤酵母GY4使原花青素转化为表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）效率提升47%，同时将鞣花酸转化为香草酸。LC-MS分析显示，其代谢产物中具有血脑屏障穿透能力的酚酸（如p-香豆酸、水杨酸）占比达63%，这些成分已被证实能通过调节小胶质细胞活性改善认知功能。

**功能协同机制**研究揭示了代谢通路的交叉调控。例如，异常毕赤酵母GY4通过β-葡萄糖苷酶分解酚酸前体，同时激活丁酸代谢途径，这种代谢重编程使其在产SCFAs和神经活性酚酸方面形成协同效应。而裂殖酵母9Y独特的嘧啶代谢通路（如胞嘧啶→尿嘧啶→尿苷酸）为肠道微生物合成RNA聚合酶提供原料，间接支持脑部神经递质合成。

**临床转化挑战**方面，研究指出当前存在三方面局限：首先，所有代谢实验均在纯培养条件下进行，未考虑肠道菌群互作；其次，菌株在模拟肠道环境中的长期定植能力尚需验证；第三，神经递质前体（如色氨酸、酪氨酸）的转化效率与脑部实际需求存在差异。建议后续研究采用"肠道-脑"共培养模型，并建立代谢通量与神经行为指标的量化关系。

该研究首次系统论证了异常毕赤酵母GY4作为多效心理菌的潜力：其代谢网络同时覆盖SCFAs合成（丁酸/乙酸比例1:7）、GABA生成（GAD双基因表达）和酚酸转化（EGCG合成率提升42%），形成三位一体的脑肠轴调节机制。这种代谢多样性可能源于其独特的基因组特征——在已发表的毕赤酵母基因组中，GY4携带的21个外显子基因参与了苯丙烷代谢和色氨酸代谢的关键节点。

未来发展方向应聚焦于：① 开发基于代谢组学的酵母筛选平台；② 构建含神经嵴细胞的肠道模型以评估脑效应；③ 探索车前子等膳食纤维与酵母代谢的协同作用机制。这些研究将推动酵母从食品添加剂向精准心理疗法剂的转化，为代谢性精神疾病（如抑郁症、焦虑症）提供天然解决方案。