《Journal of Future Foods》：Screening of
Lactiplantibacillus plantarum WJ-2 with lipid-lowering properties, and validation of its anti-obesity effects in vitro and vivo
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根据《世界肥胖地图集2025》，预计到2030年中国超重或肥胖人数将超过5.15亿。与传统药物治疗相比，益生菌饮食干预因其良好的安全性和健康促进潜力，在肥胖管理中日益受到关注。本研究从传统发酵泡菜中分离出15株植物乳杆菌（Lactiplantibacillus
根据《世界肥胖地图集2025》，预计到2030年中国超重或肥胖人数将超过5.15亿。与传统药物治疗相比，益生菌饮食干预因其良好的安全性和健康促进潜力，在肥胖管理中日益受到关注。本研究从传统发酵泡菜中分离出15株植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）。研究人员评估了益生菌相关特性，并筛选出三株具有潜力的菌株（WJ-2、FY-2和DJ3-2）。随后，研究人员对这些菌株的脂质调节特性、抗氧化活性和表型安全性进行了评估。基于整体表现，研究人员选择植物乳杆菌WJ-2进行全基因组测序和小鼠体内验证。其染色体长度为3,243,044 bp，GC含量为44.51%。注释到与氧化应激响应相关的基因（katE、ndh、npr、trxA、trxB、tpx和gor）、抗菌耐药相关功能基因（tetM、tetB和blt）以及脂质相关功能基因（bsh/cbh、yxeI、fabG、fabH和fabF）。计算机模拟筛选未鉴定出毒力基因或生物胺合成基因，ResFinder也未鉴定出已知的可转移耐药决定因子。在测试条件下，WJ-2对食物摄入、体重增加或器官指数无明显不良影响，并选择性改变了肠道微生物组成。总体而言，植物乳杆菌WJ-2表现出良好的益生菌相关特性，值得作为针对肥胖相关代谢紊乱的益生菌制剂候选菌株进行进一步评估。
论文解读：植物乳杆菌WJ-2的降脂与抗肥胖功能系统评价
一、研究背景与意义
全球范围内，肥胖和代谢综合征的患病率持续上升，已成为严重的公共卫生挑战。大量证据表明，肠道菌群失调尤其是与脂质代谢异常相关的微生态失衡，在肥胖及其相关代谢疾病的发病和进展中发挥关键作用。目前临床常用药物如奥利司他虽可抑制脂肪吸收以控制体重，但长期使用常引起脂肪泻、腹泻、腹部不适等胃肠道副作用，并可能影响脂溶性维生素和β-胡萝卜素的吸收。相比之下，益生菌因其高安全性和天然来源，近年来被广泛认为是一种有前景的代谢健康管理替代方案。植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）凭借优异的环境适应性和代谢调节能力，被认为是最具潜力的益生菌之一。传统发酵食品被认为是筛选功能性益生菌的重要资源，此前已有多株分离自传统发酵食品的植物乳杆菌被证明具有调节脂质代谢和缓解高脂饮食（high-fat diet, HFD）诱导代谢紊乱的能力。然而，许多研究仅停留在体外功能评价层面，缺乏动物水平验证和基因组学机制分析。体外实验难以全面反映益生菌在复杂宿主系统中的真实效应，因此需要将体外筛选、体内验证和全基因组测序相结合，以增强候选益生菌功能评价的可靠性。本研究即在此背景下，建立了整合体外筛选、体内验证和全基因组分析的综合评价框架，从传统中式发酵泡菜中分离的植物乳杆菌中筛选并系统评价了具有降脂潜力的菌株WJ-2。该研究成果发表于《Journal of Future Foods》。
二、主要技术方法
研究人员首先对从传统发酵泡菜中分离的15株植物乳杆菌进行体外益生特性评估，包括pH和胆汁盐耐受性、模拟胃肠液存活率、表面疏水性、自聚集能力等指标，并采用熵权-TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）综合评价法筛选出候选菌株。随后对候选菌株进行降脂功能测定（胆固醇去除率、胰脂肪酶抑制率、甘油三酯降解率、胆汁盐水解酶（bile salt hydrolase, BSH）活性、α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性）、抗氧化能力评估（ABTS
+、DPPH和羟基自由基清除率）及表型安全性检验。在此基础上，对优选菌株WJ-2进行全基因组测序与功能注释，并通过高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型进行为期8周的体内验证。
三、研究结果
3.1 益生菌特性分析
通过测定15株植物乳杆菌的生长曲线、酸耐受性、胆汁盐耐受性、模拟胃肠液存活率、表面疏水性和自聚集能力，结合熵权-TOPSIS综合评价，研究人员发现FY-2、DJ3-2和WJ-2三株菌综合排名前三，被选为候选菌株。其中，WJ-2在模拟肠液中存活率最高（超过80%），显著优于其他菌株。
3.2 降脂特性分析
三种候选菌株均表现出降脂潜力，但功能侧重不同。WJ-2的胆固醇去除率最高（52.67%），甘油三酯降解效率也最高（58.63%），其α-葡萄糖苷酶抑制率超过90%，显著高于另外两株菌；FY-2在胰脂肪酶抑制（42.36%）和α-淀粉酶抑制（53.07%）方面表现最强；三株菌均显示出阳性胆汁盐水解酶活性。
3.3 抗氧化活性分析
通过ABTS
+、DPPH和羟基自由基清除实验评估三株菌的抗氧化能力，结果显示WJ-2在三种测定体系中均表现出较为稳定的较高清除活性，整体抗氧化谱最为均衡。
3.4 安全性分析
溶血试验显示三株菌均为γ-溶血（无溶血活性），明胶液化试验、吲哚试验和生物胺产生试验均呈阴性，表明这些菌株不产生常见毒性代谢产物。抗生素敏感性测试显示，三株菌对庆大霉素、环丙沙星和林可霉素具有表型耐药，但对青霉素、氨苄西林和头孢曲松敏感。
3.5 全基因组测序分析
WJ-2染色体全长3,243,044 bp，GC含量为44.51%，包含68个tRNA基因和16个rRNA基因。基因组注释鉴定出多个与抗氧化应激相关的基因（katE、ndh、npr、trxA、trxB、tpx和gor），与脂质代谢相关的基因（bsh/cbh、yxeI、fabG、fabH和fabF），以及四环素耐药相关基因（tetM、tetB和blt）。计算机模拟分析未发现毒力基因和生物胺合成基因，ResFinder未预测到已知的可转移耐药决定因子。
3.6 对HFD诱导肥胖小鼠生长性能的影响
在8周干预期间，各组食物摄入量无显著差异，说明体重差异并非由摄食量变化引起。与HFD组相比，WJ-2干预组（HLD）和辛伐他汀阳性药物组（HPD）的最终体重、体重增加量、肝脏重量和附睾白色脂肪组织重量均显著降低。
3.7 对血糖、血脂和肝功能的影响
HFD喂养显著升高了小鼠空腹血糖（fasting blood glucose, FBG）、甘油三酯（triglyceride, TG）、总胆固醇（total cholesterol, TC）、低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C）以及谷丙转氨酶（alanine aminotransferase, ALT）和谷草转氨酶（aspartate aminotransferase, AST）水平，同时降低了高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C）水平。WJ-2干预显著降低了血清TG、TC和LDL-C水平，升高了HDL-C水平，并显著降低ALT和AST活性，但对FBG无显著影响，提示其调节作用主要体现在脂质代谢而非空腹血糖稳态。
3.8 对肝脏和脂肪组织形态的影响
苏木精-伊红（hematoxylin and eosin, H&E）染色结果显示，HFD喂养导致肝细胞排列紊乱和细胞肿胀，以及附睾白色脂肪细胞明显肥大。WJ-2干预后，肝细胞排列趋于规则，细胞异常减轻；脂肪细胞体积减小，组织形态部分恢复，表明WJ-2能够缓解HFD诱导的肝脏损伤和脂肪组织过度扩张。
3.9 对肠道微生物群的影响
16S rRNA基因V3-V4区测序结果显示，WJ-2干预未显著改变肠道菌群的α多样性指数。在门水平上，HFD升高了Bacillota丰度并降低了Bacteroidota丰度，但WJ-2干预并未逆转这一门水平变化。在属水平上，WJ-2干预显著富集了Ligilactobacillus属，同时降低了HFD富集的肠球菌属（Enterococcus）、气球菌属（Aerococcus）、罗姆布茨菌属（Romboutsia）和粪杆菌属（Faecalibaculum）的相对丰度，表明WJ-2通过选择性调节肠道微生物群落而非广泛恢复整体菌群结构来发挥代谢改善作用。
四、讨论与结论
讨论部分指出，将体外表型筛选、全基因组测序和动物实验相结合能够有效提高益生菌评价的科学性和系统性。基因组分析结果与表型特征形成良好呼应：katE、trxA/trxB、tpx和gor等氧化应激防御基因与WJ-2在体外表现出的ABTS
+、DPPH和羟基自由基清除活性相符；bsh/cbh和yxeI基因对应其胆汁盐水解酶活性和胆固醇清除能力；fabG、fabH和fabF等脂肪酸生物合成基因与其甘油三酯降解能力相印证。虽然WJ-2基因组中注释到四环素耐药相关基因，但表型测试仅显示对四环素中度敏感，且ResFinder未预测到可转移耐药决定因子，提示这些基因不太可能构成安全风险。在体内实验中，WJ-2的降脂作用可能部分通过选择性富集Ligilactobacillus、抑制HFD相关有害菌属来实现，而非依赖整体菌群多样性的恢复。
研究结论指出，WJ-2在测试条件下未对小鼠产生明显不良影响，能够改善HFD诱导的血脂异常、降低脂肪堆积并选择性调节肠道微生物组成，是一种综合功能特性较为均衡的益生菌候选菌株，值得在针对肥胖相关代谢紊乱的益生菌制剂和功能食品开发中进一步评估。该研究为益生菌的系统筛选提供了一个整合表型-基因组-动物验证的综合范式，也为从传统发酵食品中发掘功能益生菌提供了有价值的参考。
