综述：肠球菌在健康促进中的生态位点与功能特性综述

本综述系统探讨了肠球菌（Enterococci）作为乳酸菌（LAB）的生态分布、功能代谢物及其益生潜力。文章重点解析了肠球菌产生的有机酸、肠球菌素（enterocins）、胞外多糖（EPS）和表面层蛋白（SLP）在食品发酵和健康促进中的作用，包括抑制单增李斯特菌（Listeria monocytogenes）、缓解代谢综合征（MetS）、Ⅱ型糖尿病（T2DM）及癌症发展，并提出了结合人工智能（AI）与机器学习（ML）进行安全菌株筛选的未来方向。

　　

肠球菌的生态分布与分类地位

肠球菌是一类广泛存在于温血动物和冷血动物肠道、环境（如土壤、污水）以及多种发酵食品中的革兰阳性乳酸菌（LAB）。自1899年Thiercelin首次描述以来，其分类历经多次调整，目前已有58个物种，主要分为7个类群，其中E. faecium和E. faecalis是最具医学和食品应用价值的物种。

广泛栖息地与食品系统中的存在

肠球菌在动物胃肠道中数量可达10⁴–10⁷ CFU/g，其强大的环境适应性（耐热、耐盐、耐酸）使其在奶酪、肉制品、发酵植物产品和海鲜中广泛存在。例如，在地中海传统奶酪中，肠球菌数量可达10⁵–10⁷ CFU/g，参与蛋白水解和风味物质（如乙醛和乙酰丁醇）的形成。

功能代谢物与生物活性

1. 1.
   肠球菌素（Enterocins）：
   肠球菌素是一类核糖体合成的抗菌肽，通常分子量在20–60氨基酸之间，耐热、耐酸（pH 2–6），可抑制单增李斯特菌、金黄色葡萄球菌（S. aureus）等食源性病原体。其作用机制包括破坏细胞膜电位、形成孔道以及降解细胞壁。例如，肠球菌AS-48已成功应用于乳制品和肉制品的生物防腐。
2. 2.
   胞外多糖（EPS）：
   肠球菌产生的EPS具有抗氧化、抗菌、免疫调节和抗肿瘤等多种生物活性。化学修饰（如硫酸化、磷酸化）可进一步增强其功能。例如，E. faecium MC13产生的EPS表现出乳化、絮凝和抗生物膜活性。
3. 3.
   表面层蛋白（SLP）：
   SLP是细菌细胞壁最外层的蛋白质结构，参与免疫调节和病原菌拮抗。研究发现，益生性E. faecium WEFA23的SLP可通过竞争性抑制单增李斯特菌对肠道上皮细胞的黏附，发挥保护作用。
4. 4.
   有机酸与代谢特性：
   肠球菌主要产生乳酸、乙酸和甲酸，虽在乳制品中酸化能力较弱，但这些有机酸在肠道中可降低pH值、抑制病原菌并维持微生物平衡。此外，肠球菌还能代谢柠檬酸和丙酮酸，产生双乙酰、乙酰丁醇等风味化合物，促进奶酪成熟。
5. 5.
   蛋白水解与脂解活性：
   肠球菌的蛋白酶和酯酶活性因菌株而异，E. faecalis通常表现出较强的蛋白水解能力，而酯酶活性则可能更高。这些酶参与奶酪质构和风味的形成，并可能产生生物活性肽。

肠球菌作为益生菌的应用潜力

1. 1.
   发酵剂与辅助培养物：
   肠球菌可作为发酵剂用于乳制品（如奶酪）和药食同源物质（如荷叶、人参）的发酵，增强产品功能活性。例如，E. faecium K77D已被批准用于发酵乳制品，并显著改善产品质地和风味。
2. 2.
   抗癌作用：
   肠球菌通过调节免疫系统、诱导癌细胞凋亡和抑制肿瘤相关基因（如ANGPTL4）发挥抗癌效果。例如，热灭活的E. faecalis EC-12可减少APC突变小鼠肠道息肉的形成；E. hirae则能增强化疗免疫疗法的效果。
3. 3.
   抑制食源性病原体：
   肠球菌素产生菌（如E. faecium F58）在乳制品和肉制品中可有效抑制单增李斯特菌，降低其数量达1–4 log单位。此外，SLP和代谢产物也参与抗菌过程。
4. 4.
   改善代谢综合征：
   肠球菌干预可显著改善高胆固醇血症、Ⅱ型糖尿病和肥胖。机制包括：
   • •
     调节胆固醇代谢关键基因（如CYP7A1、HMGCR、LDLR）；
   • •
     产生胆汁盐水解酶（BSH），促进胆汁酸脱结合；
   • •
     调控肠道菌群-短链脂肪酸（SCFA）轴，增加有益菌（如Akkermansia、Bifidobacterium）丰度；
   • •
     改善胰岛素敏感性和肝脏脂质代谢。

未来展望

尽管肠球菌在食品和健康领域展示出广阔前景，但其安全性问题（如耐药基因和毒力因子）仍需严格评估。未来研究应结合多组学技术、人工智能和机器学习，建立高效、安全的菌株筛选平台，并深入解析肠球菌与宿主肠道、食品基质的互作机制，以推动其作为下一代益生菌和功能性食品成分的应用。