综述：间歇性升温：一种减少园艺作物冷害的采后技术

这篇综述系统梳理了花卉和果实附生菌（LAB）的分离鉴定技术、益生功能评估方法及其在采后生物防治、食品发酵和肠道健康中的多重应用，重点探讨了乳酸菌（LAB）通过代谢有机酸、挥发性化合物和抗菌肽等机制提升农产品品质的潜力，为开发新型功能性食品提供了理论依据。

　　

花卉与果实附生菌：从生态功能到健康应用的新视野

摘要

近年来，花卉和果实表面的附生细菌（epiphytic bacteria）研究成为热点领域。其中乳酸菌（LAB）作为革兰氏阳性、非运动性细菌，能通过发酵代谢产生乳酸及其他功能性代谢物。这些微生物不仅能改善食品感官品质、延长货架期，更被发现具有调控肠道微生态、增强免疫等益生特性。本文系统综述了相关研究进展，揭示其在农业、食品和医疗领域的跨界应用潜力。

1. 引言

植物表面微生物组与宿主形成复杂共生关系。研究表明，花卉细菌可通过改变花蜜化学成分（如糖类和挥发性有机物）影响传粉者行为，而果实附生菌则参与防御性互利共生（defensive mutualism）。其群落结构受来源、成熟度、栽培方式和环境因素（温度、pH、土壤类型等）显著影响。LAB作为核心成员，能代谢碳水化合物生成有机酸（乳酸、乙酸等）和芳香化合物，这些特性使其成为开发生物防腐剂和功能性食品的理想候选。

2. 研究方法与技术突破

通过培养依赖法（MRS培养基筛选）和独立法（16S rRNA V3-V4区测序），研究者已从柑橘、番茄等作物中鉴定出优势菌属：

• 变形菌门（Pseudomonas、Pantoea）

• 厚壁菌门（Lactiplantibacillus、Bacillus）

• 放线菌门（Microbacterium）

关键技术包括MALDI-TOF MS质谱鉴定和Illumina MiSeq高通量测序。例如在咖啡发酵中，Leuconostoc菌属通过产生酯类（乙酸乙酯）和醇类（2-苯乙醇）赋予产品独特果香。

3. 益生功能验证体系

符合FAO/WHO标准的评估流程包含：

• 胃肠道耐受性：菌株在pH 2.0和0.3%胆盐中存活率超90%（如Bacillus subtilis）

• 安全性：γ-溶血阴性、抗生素敏感（克拉霉素MIC<4μg/mL）

• 功能验证：自聚集率>50%、对E. coli抑菌圈直径≥15mm

典型案例：仙人掌果汁经Lactiplantibacillus plantarum发酵后，多酚含量提升10%，对Salmonella抑菌率达40%。

4. 三大应用领域突破

4.1 采后生物防治

柑橘表面Acinetobacter通过分泌几丁质酶抑制Penicillium digitatum（绿霉病），防效达70%；番茄附生Pseudomonas通过生物膜竞争空间，使Botrytis cinerea发病率降低60%。

4.2 食品发酵创新

• 蓝莓汁经LAB发酵后ABTS自由基清除能力提升46.3%

• 橄榄发酵中L. pentosus形成生物膜主导发酵体系（占比>70%）

• 可可豆发酵产生短链脂肪酸（SCFA）使pH降至4.5以下

4.3 肠道健康调控

菌株Weissella cibaria能刺激肠道细胞分泌IL-10，同时将膳食纤维转化为丁酸（butyrate），后者可增强巨噬细胞抗菌活性。动物实验显示，摄入含LAB的发酵果汁可使盲肠SCFA浓度升高3倍。

5. 未来挑战与趋势

当前研究存在三大瓶颈：

1. 复杂植物基质中菌群互作机制不明

2. 工业化放大时菌株稳定性不足

3. 益生功能临床验证缺乏

新兴方向包括：

• 利用宏基因组学挖掘稀有菌种

• 开发植物基益生菌载体（如果蔬粉胶囊）

• 构建合成微生物群落（SynComs）精准调控发酵

结论

花卉果实附生菌作为天然的生物催化剂和健康调节剂，其多维度价值正被逐步解锁。未来需加强跨学科合作，建立从农场到肠道的全链条研究体系，推动绿色农业和精准营养的协同发展。