《Food Bioscience》：Levilactobacillus brevis KMP1 exopolysaccharide, probiotic, postbiotic and heat-killed cells: antioxidant, DNA-protective and α-amylase inhibitory activities
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•L. brevis KMP1在未优化培养基的条件下产生了343 mg/L的胞外多糖。•KMP1胞外多糖在体外降低了羟自由基对质粒DNA的损伤。•后生元在DPPH清除能力和还原力方面超过完整细胞。•稀释后的后生元对α-淀粉酶表现出96.8%的表观抑制率（未经中和处理）。•来自
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L. brevis KMP1在未优化培养基的条件下产生了343 mg/L的胞外多糖。
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KMP1胞外多糖在体外降低了羟自由基对质粒DNA的损伤。
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后生元在DPPH清除能力和还原力方面超过完整细胞。
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稀释后的后生元对α-淀粉酶表现出96.8%的表观抑制率（未经中和处理）。
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来自同一L. brevis菌株的四种生物体形式的全方位比较分析。
引言
乳酸菌（LAB）广泛应用于食品发酵，其健康促进特性也受到广泛研究（Anumudu等，2024）。在这些乳酸菌中，短乳杆菌（Levilactobacillus brevis）经常从传统发酵产品中被分离出来（Kwun等，2024；Pérez-Díaz等，2023；Ren等，2026），例如本研究中所使用的Kelle Mihali?奶酪。
国际益生菌和益生元科学协会（ISAPP）为"生物体"确立了共识定义。根据这些标准，益生菌被定义为"在给予适当剂量时，能为宿主带来健康益处的活的微生物"（Hill等，2014）。然而，近年来的研究逐渐将关注点转向非活性微生物形式，以克服与保质期和安全相关的挑战。因此，ISAPP将后生元定义为"含有非活性微生物和/或其组分的制剂，能为宿主带来健康益处"（Salminen等，2021），而旁生元（热灭活细胞）则指仍保持生物活性的非活微生物细胞（Taverniti & Guglielmetti，2011）。严格来说，ISAPP定义的后生元必须含有灭活的细胞或细胞组分，正如我们的热灭活细胞所含有的那样；但按照食品科学的常规用法，我们仍将无细胞培养上清液称为后生元，将热灭活细胞称为旁生元，以便对分泌型活性与细胞结合型活性进行比较。
许多乳酸菌也能产生胞外多糖（EPS）。ISAPP将益生元定义为"能被宿主微生物选择性利用并带来健康益处的基质"（Gibson等，2017），而微生物EPS是前景广阔的候选益生元类别。与传统植物来源的膳食纤维不同，乳酸菌产生的EPS具有独特的结构多样性，包括复杂的支链结构和高分子量。这些特性可能使EPS能够抵抗胃酸和酶的水解，从而到达结肠，在那里作为有益肠道微生物群的能量来源，尽管要真正证明其益生元地位，最终仍需选择性发酵的证据（Tang等，2020）。除潜在的益生元作用外，EPS还因其抗氧化和免疫调节特性而作为功能性食品原料受到研究（Caggianiello等，2016；Korcz & Varga，2021；Tarique等，2023）。
氧化应激以自由基与抗氧化防御之间的失衡为特征，是DNA损伤和慢性代谢疾病（包括糖尿病）的主要驱动因素（Maritim等，2003）。抑制α-淀粉酶——一种负责分解膳食淀粉的关键酶——是管理餐后高血糖的一种经验证的有效策略（P.-C. Wang等，2016；Tarique等，2023）。虽然阿卡波糖等合成抑制剂被广泛使用，但其胃肠道副作用促使人们寻找来自微生物生物聚合物和代谢物的更安全、更天然的替代品（P.-C. Wang等，2016）。
在本研究中，我们评估了短乳杆菌 KMP1的生物技术潜力。我们提出的问题是：该菌株产生的EPS产量是否可与已报道的高产L. brevis菌株相当，以及其EPS及其益生菌、后生元和旁生元制剂在相同试验条件下与所有四种形式相比，是否显示出抗氧化、DNA保护活性和α-淀粉酶抑制活性。
章节摘要
菌株及培养条件
产生胞外多糖（EPS）的菌株短乳杆菌 KMP1分离自土耳其米哈利奇地区的Bal?kesir Kelle Mihali?奶酪，这是一种传统的硬质咸味奶酪。L. brevis KMP1是从从传统土耳其奶酪中分离出的16株菌株中筛选出来的，筛选依据包括EPS产量、产酸能力、耐酸胆汁性、抗菌活性、降解草酸活性及抗生素敏感性（Ak?a，2018）。菌株KMP1的种水平鉴定通过16S rRNA
胞外多糖的分离与冻干
经相同沉淀步骤处理的未接种MRS肉汤产生16.91 ± 1.66 mg/L的碳水化合物。扣除该背景值后，L. brevis KMP1的粗EPS产量为342.59 ± 1.28 mg/L；经冻干处理后再次用苯酚-硫酸法测定并扣除相同空白值，L-EPS-KMP1含碳水化合物388.52 ± 5.13 mg/L。该粗产量与该物种近期报道一致：Q. Wang等（2024）从L. brevis M-10获得353 ± 1.26 mg/L，且
结论
本研究评估了短乳杆菌 KMP1的EPS及其益生菌、后生元和旁生元制剂。L. brevis KMP1在未优化培养基的条件下产生了342.59 ± 1.28 mg/L的EPS，且不含可检测的蛋白质和核酸，该产量与其他L. brevis菌株的报道值相当，使其EPS成为值得进一步开发的候选物。
L-EPS-KMP1显示出中等程度的抗氧化活性，在水溶性ABTS体系中最为显著，并降低了羟自由基
CRediT作者贡献声明
Derya Onal Darilmaz：文章撰写——审阅与编辑，文章撰写——初稿，项目管理，调查研究，形式化分析，概念构思。Tülden ?NANAN：文章撰写——初稿，方法学，调查研究，形式化分析。Tu??e Karaduman Ye?ildal：形式化分析。Zehranur YüKSEKDA?；：文章撰写——审阅与编辑，形式化分析。Abdulkadir D?K?C?；：方法学，调查研究，数据管理
利益冲突声明
作者声明不存在任何财务或个人利益冲突。所有作者均已批准最终稿件。
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在准备本作品过程中，作者使用了Claude（Anthropic）以编辑英文语言并提高文本的可读性。使用该工具后，作者对内容进行了审阅和必要编辑，并对出版内容承担全部责任。
资助
本研究由土耳其科学与技术研究委员会（TüB?TAK）资助[项目编号120Z573]。资助方未参与研究设计、数据收集与分析、发表决定或稿件准备。
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所有作者均同意参与本研究并同意发表其研究成果。
致谢
作者感谢土耳其科学与技术研究委员会（TüB?TAK）通过项目120Z573提供的资金支持。
Abdulkadir D?K?C?|Derya ?NAL DARILMAZ|Tülden ?NANAN|Tu??e KARADUMAN YE??LDAL|Zehranur YüKSEKDA?
