酵母源心理益生菌的代谢特性与肠脑轴调控机制研究

本研究针对酵母作为心理益生菌(psychobiotics)的潜力，系统评估了Wickerhamomyces anomalus GY4等10株酵母的胃肠道耐受性及碳氮代谢特征。通过表型微阵列(PM)和HPLC等技术，发现筛选菌株能高效产生短链脂肪酸(SCFAs)、γ-氨基丁酸(GABA)及神经活性酚类物质，其中GY4菌株的SCFAs产量达178.66mM，GABA产量101.07mg/L。该研究为开发靶向肠脑轴(GBA)的酵母疗法提供了新思路。

　　

在心理健康问题全球肆虐的背景下，肠道微生物与大脑的神秘对话成为科学界关注的焦点。传统益生菌研究多聚焦乳酸菌等细菌，而作为"微生物界酿酒师"的酵母却长期被忽视。事实上，这些单细胞真核生物拥有惊人的代谢可塑性，能产生包括γ-氨基丁酸(GABA)在内的多种神经活性物质。但究竟哪些酵母菌株能穿越消化系统的重重关卡？它们又如何通过代谢"语言"与神经系统对话？这些问题成为破解酵母心理益生作用的关键谜题。

意大利博尔扎诺自由大学的研究团队在《Applied Food Research》发表的研究给出了重要答案。研究人员从草莓、康普茶等发酵食品中精选10株酵母，采用模拟胃肠液耐受实验筛选出3株优势菌株，通过表型微阵列(OmniLog PM)分析其碳氮代谢特征，结合HPLC定量短链脂肪酸(SCFAs)和GABA产量，并利用LC-MS解析酚类物质转化规律。

3.1 胃肠道耐受性
W. anomalus GY4等菌株在模拟胃肠环境中存活率超过6.36 Log CFU/mL，其细胞表面疏水性达75.73%，展现出优异的肠道定植潜力。

3.2 代谢特征
表型微阵列显示S. cerevisiae KFAY3能独特利用α-酮戊二酸等5种碳源，而L. fermentati 9Y可代谢腺苷等14种氮源，暗示菌株特异的神经递质合成途径。

3.5 SCFAs生产
在含0.5%车前草的合成培养基中，W. anomalus GY4的乙酸产量达178.66 mM，较对照组提升38%，丁酸产量29.09 mM，证实其强大的膳食纤维发酵能力。

3.6 GABA合成
所有菌株均携带谷氨酸脱羧酶基因(gadB)，其中GY4的GABA产量突破100mg/L，为已知酵母菌株的较高水平。

3.7 酚类代谢
草莓基质发酵实验揭示酵母能显著提升p-香豆酸(增幅258%)和咖啡酸(增幅420倍)，生物信息学预测这些物质具有血脑屏障穿透潜力。

这项研究首次系统描绘了酵母作为"微生物药剂师"的多维画像：它们既是SCFAs的高效生产者，又是神经递质的生物合成工厂，还能解锁植物酚类的健康密码。特别是W. anomalus GY4菌株展现的"三重奏"效应——强胃肠耐受、高GABA产量、强酚类转化，为开发抗抑郁功能性食品提供了优选菌种。研究采用的表型微阵列技术为微生物代谢研究提供了高通量解决方案，而草莓发酵模型则创新性地将食品基质与神经活性评价相结合。尽管仍需临床验证，这些发现已然打开了一扇新窗，让我们得以窥见酵母调控"肠-脑对话"的分子诗篇。未来研究可进一步解析酵母代谢物与特定神经受体（如GABA_A受体）的相互作用机制，以及不同菌株组合的协同效应，为精准营养干预提供科学依据。