综述：利用益生菌发酵增强膳食植物化学物质的生物利用度与健康效益

这篇综述系统阐述了益生菌发酵（Lactobacillus/Bifidobacterium）通过酶促生物转化和微生物代谢提升多酚、黄酮等植物化学物质30-50%生物利用度（BA）的机制，重点解析了L. plantarum、B. longum等菌株在改善心血管代谢疾病（CVD/T2DM）及抗炎抗氧化中的协同作用，为开发功能性发酵食品提供理论框架。

　　

引言：植物化学物质及其健康效益

植物化学物质（Phytochemicals）是植物中具有抗氧化、抗炎和抗癌活性的天然化合物，包括多酚（Polyphenols）、萜类（Terpenoids）和生物碱（Alkaloids）等。尽管它们对心血管健康、血糖调节和神经保护有显著益处，但低生物利用度（<5%）限制了其功效。

生物利用度挑战与益生菌发酵的突破

植物化学物质面临溶解度低、肠道代谢快和食物基质束缚等瓶颈。益生菌发酵通过β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）水解糖苷键，将多酚苷元转化为易吸收的游离形式，如大豆异黄酮经L. paracasei发酵后生物利用度提升4倍。短链脂肪酸（SCFAs）的生成进一步促进肠道吸收。

益生菌发酵的三大作用机制

1. 1.

   酶解转化：L. rhamnosus分泌的鞣酸酶（tannase）分解单宁，降低涩味并释放活性酚酸；

2. 2.

   pH调节：乳酸发酵降低pH值，稳定对酸不稳定的类胡萝卜素（Carotenoids）；

3. 3.

   抗营养因子降解：B. breve降解植酸，提升铁/锌吸收率达30%。

发酵食品的基质效应

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  乳制品基质：酸奶中的脂肪促进槲皮素（Quercetin）等脂溶性成分吸收；

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  植物基质：发酵大豆和蓝莓中花青素（Anthocyanins）经L. plantarum转化后抗氧化活性提高40%。

疾病管理中的应用

临床数据显示，发酵姜黄素的生物利用度较未发酵组提高6倍，显著改善糖尿病患者的胰岛素敏感性（HOMA-IR下降22%）。红甘蓝发酵产物可使血浆总多酚水平升高2.5倍，有效降低LDL-C（低密度脂蛋白胆固醇）。

产业化挑战与创新方向

消费者对发酵食品的酸味接受度差异（仅60%非乳制品被认可）和菌株稳定性（贮藏期活菌数下降>50%）是主要障碍。纳米封装（Nanoencapsulation）和AI驱动的菌株筛选（如耐酸型L. acidophilus工程菌）成为研发热点。

结论

益生菌发酵通过"菌株-基质-活性成分"三元协同，为功能性食品开发提供了天然解决方案。未来需加强个性化发酵技术（如基于肠道菌群谱的定制发酵）和临床转化研究，以应对慢性疾病预防的全球需求。