综述：乳酸菌生物学特性、应用及宿主互作机制

这篇综述系统探讨了乳酸菌（Lactobacilli）的遗传多样性、代谢特征及其在食品发酵与健康领域的应用。作者Mejía-Caballero和Marco重点解析了这类微生物的糖酵解（saccharolytic）代谢、氧化还原平衡机制，及其作为益生菌（probiotics）在调节肠道/阴道微生态、免疫应答中的关键作用，为跨领域应用提供理论支撑。

　　

Abstract

乳酸菌作为涵盖25个属、300余种的微生物群体，在人类、动植物微生物组（microbiome）中扮演关键角色。这类革兰氏阳性菌通过独特的糖酵解（saccharolytic）代谢途径维持能量供应，其多样的酶系统（如乳酸脱氢酶LDH）在调控细胞内pH和氧化还原平衡中发挥核心作用。全基因组分析揭示，乳品、肉类和植物源菌株存在显著的基因组可塑性，这与其环境适应性密切相关。

食品工业中的双重角色

在发酵食品领域，特定菌株如_{L. casei}和_{L. plantarum}通过产酸（乳酸、乙酸）和细菌素（bacteriocin）合成，成为奶酪、泡菜等传统食品生产的必需菌种。然而，部分菌株也是导致食品腐败的元凶——其分泌的胞外多糖（EPS）会加速乳制品凝胶化变质。最新研究显示，工程化改造的^{L. reuteri} DSM 17938可将食品废弃物转化为高值发酵产物。

宿主互作机制

肠道定植实验证实，_{L. rhamnosus} GG通过TLR-2/NF-κB通路增强肠上皮紧密连接蛋白（ZO-1、occludin）表达，而阴道菌群中的_{L. crispatus}则通过维持低pH环境抑制病原体增殖。宏基因组数据表明，母乳喂养婴儿肠道中乳酸菌丰度与IgA分泌水平呈正相关（p<0.01）。

益生菌临床应用

针对IBS患者的双盲试验显示，_{L. acidophilus} NCFM可显著降低腹痛评分（VAS下降42%）。但研究者强调，菌株特异性效应（strain-specific effects）导致临床结果差异，如_{L. paracasei} Shirota对轮状病毒腹泻的防护率达86%，而同属其他菌株无效。

未来展望

合成生物学技术正推动新一代功能益生菌开发，如表达IL-10的工程化^{L. lactis}已在结肠炎模型中显示疗效。跨组学（trans-omics）分析将更精准解析菌株-宿主互作网络，为个性化微生态干预提供新策略。