巴基斯坦水牛发酵乳源益生菌的抗氧化与应激适应特性研究及其在功能性食品开发中的应用

这篇研究揭示了巴基斯坦传统水牛发酵乳中乳酸菌(LAB)和非乳酸菌(non-LAB)的益生潜力，通过体外实验证实了L. plantarum Y1在pH 2.0的高存活率(>5.0 log10 CFU/mL)和L. brevis Cc3的强抗氧化能力(52% DPPH清除率)，为开发针对南亚人群肠道健康与氧化应激的功能性食品提供了新思路。

　　

引言

南亚地区的水牛发酵乳制品作为未被充分开发的微生物资源库，蕴藏着丰富的健康促进潜力。本研究聚焦巴基斯坦传统乳制品中的微生物多样性，通过系统筛选47株分离菌株（27株源自酸奶，20株源自奶酪），填补了区域性益生菌研究的空白。研究采用16S rRNA测序技术对菌株进行分子鉴定，并建立了一套完整的体外评价体系，涵盖胃肠应激耐受（pH 2.0、0.5%胆汁）、抗氧化活性（DPPH清除）和工业适应性（4-45°C生长、2-6% NaCl耐受）等关键指标。

材料与方法

样本采集自巴基斯坦海得拉巴地区的农场/商店，涵盖酸奶和奶酪两类发酵产品。通过MRS培养基分离纯化后，采用革兰染色、过氧化氢酶试验等经典生化方法进行初筛。分子鉴定阶段使用27F/1492R引物扩增16S rRNA基因，经电泳验证后送交APICAL SCIENTIFIC公司完成测序。

应激耐受实验设计极具创新性：

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  酸耐受：设置pH 2.0/3.0/5.0梯度，每小时取样测定活菌数

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  胆汁耐受：配置0.1-0.5%胆汁溶液，监测3小时内OD₆₀₀变化

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  工业适应性：测试4-45°C温度范围和2-6.5% NaCl浓度下的生长情况

  DPPH自由基清除实验采用800μL 0.2mM DPPH溶液与菌悬液反应，通过517nm吸光度计算清除率。

结果

从形态学特征观察到的47株菌可分为四类：杆状（20株）、球状（19株）、V/Y型（6株）和长丝状（1株）。经系统发育树分析，8株优选菌株中：

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  L. plantarum Y₁展现出惊人的胃酸耐受性，在pH 2.0环境下3小时存活率高达69.2%

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  L. brevis Cc₃兼具胆汁耐受（6.0 log₁₀ CFU/mL）与抗氧化双功能

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  B. dendritiformis Y₉打破了传统认知，非LAB菌株却表现出5.4-5.5 log₁₀ CFU/mL的胆汁耐受

温度适应性测试中，除S. thermophilus Cc₁在40°C以上失活外，其余菌株均能在4-45°C范围生长。DPPH清除实验揭示菌株间显著差异，L. brevis Cc₃以52%清除率居首，而B. dendritiformis仅22%。

讨论

研究团队通过Voges-Proskauer试验发现Y₄、Y₆等菌株能产生乙酰甲基甲醇，这在既往报道中较为罕见。与印度水牛乳酪研究对比，本研究发现巴基斯坦菌株在6% NaCl耐受性上表现更优。特别值得注意的是，B. dendritiformis的孢子形成能力使其在工业加工中具有独特优势。

关于抗氧化机制，L. plantarum Y₁的40.7% DPPH清除率与中国发酵乳源L. plantarum C88（53.15%）具有可比性，暗示跨地域菌株的保守抗氧化通路。而S. thermophilus Y₆产生的胞外多糖（EPS）可能通过螯合金属离子增强自由基清除能力。

结论

该研究突破性地揭示了南亚水牛发酵乳中同时存在传统LAB和新型non-LAB益生资源。L. plantarum Y₁与L. brevis Cc₃的优异表现，为开发针对南亚人群营养缺乏和氧化应激的双功能食品提供了候选菌株。而B. dendritiformis Y₉的发现，则挑战了益生菌必须属于LAB的传统认知，为下一代益生菌开发拓展了资源边界。未来研究需通过动物实验验证这些菌株的免疫调节功能，并探索其与本土膳食的协同效应。