《Food Bioscience》：A multi-omics study on
in vitro cholesterol-lowering characteristics, bile salt resistance and BSH-activity-associated pathways of
Lactiplantibacillus plantarum H2-5 isolated from fermented mare's milk
编辑推荐：
摘要高胆固醇血症是心血管疾病的主要危险因素，乳酸菌已显示出去除胆固醇的潜力，但其潜在的分子机制仍知之甚少。本研究从锡林郭勒盟传统发酵马奶中分离得到六株乳酸菌，筛选了其体外胆固醇去除能力、胆盐耐受性和胆盐水解酶（BSH）活性。基于表型特征，选择分离株H2-5进行进一步的基因组、转录
摘要
高胆固醇血症是心血管疾病的主要危险因素，乳酸菌已显示出去除胆固醇的潜力，但其潜在的分子机制仍知之甚少。本研究从锡林郭勒盟传统发酵马奶中分离得到六株乳酸菌，筛选了其体外胆固醇去除能力、胆盐耐受性和胆盐水解酶（BSH）活性。基于表型特征，选择分离株H2-5进行进一步的基因组、转录组和代谢组学表征。其与模式菌株Lactiplantibacillus plantarum DSM 20174?的平均双向ANI为98.79%，支持其归属于该物种。
H2-5在六株分离株中表现出最高的BSH活性（0.464 U/mL），而其活细胞和热灭活细胞分别去除53.844和48.896 mg/L的胆固醇。基因组分析鉴定出与应激反应和膜转运相关的基因。转录组分析在胆固醇和胆盐联合处理下鉴定出1,774个差异表达基因，其中868个上调，906个下调。代谢组学分析揭示了结合型胆汁酸以及与胆汁酸和氨基糖代谢相关通路的变化。这些发现为H2-5与胆盐适应和体外胆固醇去除相关的潜在分子过程提供了整合的多组学视角。然而，需要进一步的功能和体内验证以阐明该菌株所提出的机制和生理效应。
引言
高胆固醇血症是心血管疾病的重要危险因素，仍然是一个重大的公共卫生问题。尽管药物治疗能有效管理升高的胆固醇水平，但越来越多的人关注食物来源的微生物作为胆固醇调节的潜在补充方法。在这些微生物中，乳酸菌（LAB）引起了相当大的关注，因为某些菌株在实验条件下表现出胆固醇去除能力。先前的研究提出了几种与胆固醇相关的过程，包括胆固醇吸附到细菌细胞表面、活细胞的同化作用以及与胆盐代谢相关的相互作用。然而，这些特性因菌株而异，体外观察到的胆固醇去除并不一定确立体内降胆固醇功效（Tian等，2026）。
胆盐水解酶（BSH）是参与微生物胆汁酸代谢的重要酶。它通过水解连接胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸的酰胺键来催化胆盐的去结合反应。该反应改变胆汁酸的理化性质，并可能影响其后续代谢以及与肠道微生物的相互作用。因此，BSH活性已被研究为胆固醇去除乳酸菌的潜在功能特性（Agolino等，2024）。然而，BSH活性与胆固醇去除之间的关系是复杂的且具有菌株依赖性。此外，胆盐可以破坏细菌膜组织并损害细胞稳态，使胆盐耐受性成为评估候选菌株的另一个重要特征。最近的研究将BSH相关基因和膜转运相关蛋白与Lactiplantibacillus plantarum的胆固醇去除特性联系起来，尽管单个基因的功能贡献需要进一步验证（Zhang等，2025）。
传统发酵马奶酒（koumiss）含有多种微生物群落，是本土乳酸菌的宝贵来源。先前的研究描述了其微生物组成以及从发酵马奶酒中分离的微生物的潜在功能特性（Martuzzi等，2024）。最近，Li等（2026）证明奶源和地理起源与内蒙古传统发酵乳制品中乳酸菌群落组成和功能特性的差异相关。这些发现支持进一步表征来自不同发酵乳环境的乳酸菌分离株。尽管最近的研究提高了我们对乳酸菌基因组特征和胆固醇去除特性的理解，但胆盐耐受性、BSH相关过程、胆固醇去除以及协调的转录和代谢反应之间的关系在单个菌株中仍未完全表征。
本研究对从内蒙古锡林郭勒盟传统发酵马奶酒中获得的六株乳酸菌分离株进行了胆盐耐受性、BSH活性和体外胆固醇去除能力的评估。基于表型筛选结果，选择Lactiplantibacillus plantarum H2-5进行进一步的基因组、转录组和代谢组学表征。特别关注可能与BSH相关过程、膜转运、蛋白质稳态和细胞包膜重塑相关的基因和代谢通路。在含有胆固醇和胆盐的联合处理下进行转录组和代谢组学分析，以表征相关的细胞反应。通过将表型观察与多组学数据相结合，本研究旨在鉴定与H2-5的胆盐适应和胆固醇去除相关的候选分子过程，为后续功能验证及其潜在应用评估提供基础。
章节片段
菌株和培养物的制备
本研究使用了从内蒙古锡林郭勒盟传统发酵马奶酒中获得的六株乳酸菌分离株（H2-5、H3-1、H3-2、H3-12、H5-3和H5-8）。菌株保存在?80 °C。实验使用前，每株菌株在MRS肉汤中于37 °C连续传代三次，每次18 h进行活化。活化的培养物随后用于评估胆盐耐受性、BSH活性和体外胆固醇去除能力。
乳酸菌胆盐耐受性试验结果分析
以0 h和6 h的活菌数和生长速率作为主要评价指标，本研究系统评估了六株受试菌株在0.3%、0.5%和1.0%胆盐浓度下的胆盐耐受性。总体而言，受试菌株的生长速率随着胆盐浓度的增加而普遍下降。在六株菌株中，记录的测量值在0.3%、0.5%和1.0%胆盐下表现出不同的响应模式。各个技术测量值和描述性
植物乳植杆菌
Lactiplantibacillus plantarum H2-5在所研究的体外条件下表现出胆盐耐受性和六株受试菌株中最高的BSH活性。这一发现与先前的研究一致，表明BSH阳性乳酸菌具有胆盐去结合能力（Vaccalluzzo等，2025）。在胆固醇去除试验中，活的和热处理的H2-5细胞分别去除53.844和48.896 mg/L的胆固醇。先前的研究已经
结论
本研究根据Lactiplantibacillus plantarum H2-5的体外胆盐耐受性、BSH活性和胆固醇去除能力，将其确定为值得进一步研究的有前景菌株。整合的基因组、转录组和代谢组学分析强调了胆汁酸相关代谢、膜转运和细胞壁重塑作为其适应性反应的潜在过程。这些发现为理解胆盐
未引用参考文献
Hai和Yang, 2026；Li等, 2026a；Li等, 2026；Liang, 2021；Liong和Shah, 2005；Lu和Liu, 2018；Ma等, 2019；Martuzzi等, 2024；Tian等, 2018；Tian等, 2026；Wang等, 2026；Yan等, 2024；Zhang等, 2023；Zhang等, 2025；Zhou等, 2025。
CRediT作者贡献声明
朱雪燕：调查、实验、形式分析、撰写—审阅与编辑。王俊国：项目管理、概念化、方法学、撰写—审阅与编辑、资金获取。所有作者均已阅读并同意稿件的出版版本。
基金
作者感谢内蒙古自治区科技计划（编号2024KJHZ0020）的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的潜在利益冲突或个人关系。
朱雪燕|王俊国
