《Beverages》：Saccharomyces cerevisiae var. boulardii—Fermented Beverages: Health Benefits, Safety Considerations, and Technological Challenges Across Fruit, Dairy, and Cereal Matrices
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发酵饮料日益被认为是递送益生菌和生物活性化合物的有前景载体；然而，其功能性不能仅由微生物特性来解释，因为其受到微生物、食品基质和加工条件之间相互作用的强烈塑造。本综述批判性地综合了来自水果、乳制品和谷物基发酵饮料系统中的证据，特别关注现有文献碎片化且往往难以比
发酵饮料日益被认为是递送益生菌和生物活性化合物的有前景载体；然而，其功能性不能仅由微生物特性来解释，因为其受到微生物、食品基质和加工条件之间相互作用的强烈塑造。本综述批判性地综合了来自水果、乳制品和谷物基发酵饮料系统中的证据，特别关注现有文献碎片化且往往难以比较的特性。尽管布拉迪酿酒酵母（S. boulardii）表现出对胃肠道和加工相关胁迫的显著耐受性，并已被认为具有免疫调节和肠道健康益处，但这些特性转化为一致的饮料功能性仍然高度依赖基质。来自体外、动物和临床研究的证据提示潜在健康益处；然而，菌株、发酵条件、饮料组成和分析方法的差异使直接比较复杂化，并可能部分解释所报告结果中观察到的变异性。除生物学性能外，在稳定性、乙醇产生、感官接受度、安全性考量和工业实施方面仍存在重要挑战。当前证据表明，饮料组成和加工条件是S. boulardii性能的主要决定因素，并可能部分解释研究间观察到的变异性。本综述进一步强调了当前的知识空白，并确定了基于S. boulardii发酵的下一代功能性饮料开发的优先事项。
**1. 引言**
功能性益生菌饮料已成为全球食品饮料产业中快速扩张且具有战略重要性的细分领域，其驱动力来自消费者对兼具营养价值和靶向健康促进功能产品的日益增长需求。该转变反映了向以微生物组为中心的营养策略的广泛过渡，旨在缓解慢性疾病和支持代谢健康。因此，益生菌饮料已从传统乳制品系统扩展到水果和谷物基质，提高了可及性并与植物基饮食趋势保持一致。然而，该领域仍以细菌益生菌（尤其是乳酸菌）为主，非细菌系统受到的关注相对有限。这一不平衡代表了一个关键的科学空白，因为 emerging 证据表明益生菌酵母在复杂食品系统中可能提供更高的技术韧性和稳定性。与许多细菌益生菌（如乳杆菌属和双歧杆菌属）在酸性环境中存活率差不同，益生菌酵母表现出优越的耐酸性和内在韧性，特别适合在水果基饮料的低pH环境中维持高活力。其中，布拉迪酵母（S. boulardii）在分类学上被认定为酿酒酵母的益生菌变种，即布拉迪酿酒酵母（S. cerevisiae var. boulardii），是研究最深入的益生菌酵母，以其临床功效和对胃肠道应激因子的抵抗力而著称。除其公认的益生菌特性外，S. boulardii 已成为一种有前景的功能性发酵酵母，因其增强饮料稳定性、调节代谢物谱以及改善发酵产品理化和感官质量的能力而受到越来越多的关注。然而，尽管其健康益处已充分记录，其在食品和饮料系统中的应用仍然有限且探索不足。同时，发酵底物的选择在决定益生菌饮料中微生物活力、代谢活性和功能性结果方面起着决定性作用。乳制品系统仍是最广泛使用的载体，因其营养丰富和缓冲能力。相比之下，水果和谷物基质因其生物活性组成和与植物基配方的兼容性而日益被视为有前景的替代品。然而，关于S. boulardii在这些基质中表现的证据仍然碎片化，因为研究通常在不同的饮料类别中进行，使用不同的菌株、接种量、发酵条件、储存方案和分析方法。因此，研究间的直接比较往往困难，基质组成、酵母生理学和加工条件对观察结果的相对贡献仍未得到充分解决。这一局限性尤为重要，因为不同饮料系统中报告的不一致结果可能不一定反映益生菌潜力的差异，而是反映酵母所处周围食物环境的差异。因此，当前证据的解释仍然具有挑战性，将实验结果转化为可重复且商业可行的饮料配方往往受到限制。尽管已有若干综述考察了S. boulardii的益生菌机制、治疗应用和生理效应，但相对较少的关注致力于理解不同饮料基质如何影响其活力、代谢行为、技术性能和功能性结果。此外，生物学、技术、安全性、感官和工业维度经常被孤立讨论，限制了对S. boulardii在发酵饮料中应用机遇和约束的全面理解。功能性饮料日益增长的商业兴趣进一步凸显了不仅评估生物学功效，还需评估产品稳定性、感官接受度、安全性考量、法规要求和工业可扩展性的必要性。这些因素是成功产品开发的关键决定因素，但在当前关于酵母基益生菌饮料的讨论中仍未得到充分整合。因此，本综述批判性地评估了S. boulardii在饮料系统中的功能性和技术作用，特别强调其在不同发酵基质中的表现。本综述不将益生菌功能性视为微生物本身的固有属性，而是评估基质组成、微生物活性和加工条件之间的相互作用如何共同塑造功能性结果。它还评估了乳制品、水果和谷物基底物对微生物活力和代谢活性的影响，并批判性地考察了来自体外、体内和临床研究的证据，同时识别当前酵母基益生菌研究和应用中的关键结构空白。
**2. 发酵系统与生物活性形成**
发酵是益生菌饮料开发中的核心过程，不仅是保存技术，更是微生物将原料底物转化为功能活性系统的代谢平台。该过程的结果高度依赖于发酵基质的性质，因为底物组成直接塑造微生物生长动力学、代谢途径以及由此产生的生物活性化合物谱。在这些不同系统中，益生菌微生物（包括S. boulardii）通过产生有机酸、酶和其他发酵衍生化合物（通常被称为后生元）在塑造最终产品的生化特征中发挥积极作用。具体而言，S. boulardii独特的酶谱使其能够降解抗营养因子并释放特定后生元代谢物，这些代谢物可能不被传统细菌系统产生。
**2.1. 乳制品基饮料：营养丰富基质与微生物兼容性**
乳制品基饮料仍是研究最广泛和商业上最成熟的益生菌递送载体。其适用性不仅源于营养丰富，还源于支持微生物在发酵和储存期间存活的理化特性。缓冲能力尤其能减少酸相关胁迫并有助于微生物稳定性。乳蛋白也是发酵过程中产生的生物活性肽的前体。因此，发酵乳制品饮料通常结合了技术稳定性、良好的感官特性和一致的益生菌递送。基于这些特性，S. boulardii提供了超越其传统临床应用的机会。其酶活性可能有助于蛋白质和脂质转化，补充常规发酵剂培养物的作用，可能拓宽发酵乳制品的功能性和感官特性。这种拓宽效应并非该物种的一般属性，而是源于酵母的蛋白水解和脂解酶活性，例如，与仅使用常规发酵剂相比，用S. boulardii发酵的酸奶中水溶性氮含量升高。然而，大多数现有证据仍集中于益生菌存活，而非酵母本身的特定代谢贡献。因此，区分菌株来源效应和基质来源效应仍是未来研究中一个重要的未解决挑战。由于S. boulardii缺乏β-半乳糖苷酶活性，它不能直接发酵乳糖。相反，它依赖乳酸菌（LAB）在乳糖水解过程中释放的葡萄糖和半乳糖作为其主要碳源。这种依赖创造了一种真正的交叉喂养关系，而非简单的共存。S. boulardii消耗LAB产生的乳酸和其他有机酸，局部提高pH并减轻对敏感菌株（如干酪乳杆菌）的酸胁迫。作为回报，LAB受益于酵母释放的氨基酸（包括苏氨酸、谷氨酰胺和谷氨酸）以及其产生的CO
2，这些共同有助于维持有利于乳杆菌生长的微厌氧环境。然而，这种协同作用是有上限的。随着S. boulardii发酵可利用糖，乙醇随时间积累，超过一定浓度后会抑制LAB生长，特别是在长时间发酵或高温下。因此，酵母-LAB共培养的结果是时间和浓度依赖的，随着乙醇积累从相互支持转变为竞争性抑制。关于益生菌稳定性，与S. boulardii共培养已被证明可在冷藏储存期间将LAB活力维持在6至7 log CFU/mL的最低益生菌阈值以上。即使在灭活的、热杀死的形式下，其细胞碎片仍可作为营养源，支持共培养的嗜酸乳杆菌的存活，而不与其竞争底物。现有证据表明，这种稳定效应更可能归因于营养共享、局部酸胁迫缓解以及两种微生物之间的互补代谢相互作用，而非LAB应激耐受性的内在增加。在质构和风味方面，在酸奶中加入S. boulardii和菊粉增加了检测到的挥发性香气化合物多样性，改善了凝胶硬度并限制了乳清析出。这与其蛋白水解活性一致，后者与发酵乳中更高的水溶性氮含量和更高的感官评分相关。这些相互作用已转化为多种乳制品，包括生物酸奶、UHT牛奶或酸奶、山羊奶酸奶。还开发了大豆基酸奶（与植物乳杆菌和S. boulardii共发酵）以及添加菊粉的合生元酸奶。与嗜酸乳杆菌La-5共培养的发酵乳以及添加果汁的复原乳进一步扩展了这一范围。在流体和半固体产品之外，S. boulardii还被用作马苏里拉奶酪和披萨型奶酪的辅助培养物，其存活和奶酪的感官可接受性取决于特定的奶酪制作方案。总的来说，这些应用表明S. boulardii与蛋白质组成、脂肪含量和加工条件不同的乳制品基质兼容。然而，当前证据仍集中在酸奶类系统中，而其在其他发酵乳制品饮料中的技术性能研究相对有限。这一不平衡凸显了将未来研究扩展到传统发酵乳制品之外的机会。总体而言，与常规LAB发酵剂相比，S. boulardii的感官和功能优势最好被解释为其酶活性和交叉喂养行为的菌株和基质特异性结果，而非该物种的固有属性。证据基础仍集中在相当窄的乳制品底物范围内，且大多数研究报告共培养结果而非分离酵母自身的代谢贡献。
**2.2. 水果和蔬菜汁：动态基质与生物转化潜力**
水果和蔬菜基饮料已成为益生菌载体中增长最快的类别之一，其驱动力来自对植物基功能性食品日益增长的需求以及这些底物中天然丰富的植物化学物质。与主要通过缓冲能力和营养可用性促进微生物稳定性的乳制品基质不同，水果和蔬菜汁构成了高度选择性的发酵环境，其中微生物性能持续受到酸度、氧气暴露、糖组成和内生生物活性化合物多样性的塑造。这些特性使水果和蔬菜汁对许多常规益生菌微生物来说确实是敌对环境。其低pH（通常低于4）、抗菌酚类化合物和最低缓冲能力的组合施加了持续的酸和氧化胁迫，很少有细菌菌株能在不显著丧失活力的情况下耐受。因此，在这些基质中成功发酵主要依赖于微生物的胁迫耐受性和代谢适应性，而非仅营养可用性。这些基质不仅作为营养源，还通过引导微生物代谢积极参与发酵。可发酵糖提供现成的碳源，而酚类化合物、类黄酮、有机酸、维生素和其他植物化学物质影响酶活性、氧化胁迫反应和整个发酵过程中的代谢通量。通过这些相互作用，微生物酶可以修饰饮料的原始植物化学特征，产生与原始底物中存在的化合物具有不同生物学特性的化合物。一个关键例子是微生物β-葡萄糖苷酶活性，它将糖基化酚类水解为具有更高生物利用度的游离苷元，同时发酵产生有机酸和挥发性化合物，改变饮料的感官特征。在黑加仑汁中，这些代谢转化增加了黄酮醇和有机酸含量，同时减少了花青素，说明发酵选择性地重塑而非均匀保留单个酚类类别。因此，发酵水果和蔬菜饮料的功能价值源于微生物代谢和基质组成之间的相互作用，而非仅来自益生菌微生物本身。相似的底物类别可能产生不同结果，因为植物化学组成、品种和加工历史的差异在发酵过程中重定向微生物代谢。基于这些特性，S. boulardii在水果基发酵系统中提供了若干技术优势。与许多细菌益生菌相比，其对酸性条件的更大耐受性使其能够在通常损害细菌存活的低pH环境中持续活动。这种韧性与其高效的细胞内pH调节、质膜H
+-ATP酶活性以及酵母细胞壁的结构特性有关，这些共同增强了对酸和渗透胁迫的抵抗力。然而，耐酸性本身并不能确保一致的功能性能。植物化学转化的程度和代谢物的产生仍取决于底物组成、氧气可用性、加工历史和储存条件，这些共同决定了酵母在整个发酵过程中的代谢反应。这些技术优势已在若干水果基饮料系统中得到证明。用S. boulardii发酵的益生菌荔枝饮料在冷藏储存三周后保持活细胞计数高于6 log CFU/mL，蔗糖补充支持酵母存活和酚类保留。与乳酸菌和S. boulardii CNCM I-745共发酵的混合果汁显示出增强的抗氧化活性和对沙门氏菌的抑制效果，表明酵母通过代谢活性而非仅活力贡献于功能特性。S. boulardii也已在橙汁和黑加仑汁中发酵，其产生的乙醇水平和多酚保留模式与常规葡萄酒酵母相当。这一观察突出了一项重要的技术考量：乙醇形成是酵母属（Saccharomyces）代谢的内在特征，当将S. boulardii应用于非酒精饮料基质时，这代表了一个潜在限制，而非益生菌应用所特有的特征。总的来说，这些研究表明S. boulardii在水果和蔬菜饮料中的价值不仅限于维持活细胞，因为发酵结果受基质特异性代谢相互作用支配。因此，研究间的差异应被解释为底物依赖性功能的证据，而非实验不一致性。因此，未来基于S. boulardii的水果和蔬菜饮料开发应优先考虑定制发酵方法，将底物特性与微生物生理学相结合，而非依赖通用配方。
**2.3. 谷物基饮料：纤维驱动发酵与益生元协同**
与乳制品和水果基饮料不同，谷物发酵主要受复杂碳水化合物结构组织的支配，而非仅营养丰度或环境胁迫。其功能性能取决于微生物如何有效获取和代谢嵌入在谷物基质中的聚合底物，使底物结构成为发酵动力学的主要决定因素。因此，谷物基饮料作为生物结构化发酵系统发挥作用，其中底物组成和纤维结构共同调节微生物代谢和功能结果。谷物底物的一个决定性特征是其高含量的不可消化多糖，包括β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、抗性淀粉和其他膳食纤维。这些成分提供内在的益生元功能，同时决定底物可及性和发酵动力学。因此，谷物组成、加工历史和纤维结构的差异可以重定向微生物代谢，导致即使密切相关的谷物底物也产生不同的发酵结果。与许多谷物发酵微生物不同，S. boulardii缺乏直接解聚谷物纤维所需的淀粉分解、木聚糖分解和β-葡聚糖分解活性。相反，其代谢依赖于通过制麦、糖化或共培养微生物和外源酶活性释放的可同化糖，而非纤维基质本身的降解。这种代谢依赖性具有直接的技术意义。通过优化糖化条件增加葡萄糖可用性，特别是有利于β-淀粉酶活性，可显著改善酵母的发酵性能，使其接近常规啤酒酵母。因此，S. boulardii对谷物发酵的贡献较少取决于纤维降解，而更多取决于一旦可发酵糖可用时其生理性能，若干研究还报告了在这些条件下抗营养因子减少和谷物生物活性物生物可及性提高。这种底物依赖性在啤酒和麦芽汁基饮料中清晰体现。在小麦啤酒中，优化糖化温度曲线以有利于葡萄糖释放，使酵母在模拟胃肠道消化期间保持活力，同时实现与常规啤酒酵母相当的发酵性能。使用四种酒花品种生产的精酿啤酒支持细胞密度高于10
8 cells/mL，并在二次发酵30天后保持超过77%的活力，同时产生酒精含量较低、浊度降低和独特挥发性特征的啤酒，且不损害感官接受度。类似地，大麦麦芽汁已被开发为非酒精益生菌饮料（无需常规酿造过程），表明相同的谷物底物可通过工艺设计导向不同的技术结果。这些研究共同表明，谷物发酵中的乙醇产生主要依赖工艺，可通过糖化和发酵条件调节，与在乳制品和水果基饮料中主要不利的作用形成对比。尽管有这些优势，谷物饮料仍存在配方挑战，包括高粘度、沉淀、相分离和复杂风味形成，这些都会影响加工效率、产品稳定性和消费者接受度。谷物组成和加工的差异进一步改变这些技术响应，强化了功能性能取决于微生物生理学与基质特性的成功整合，而非仅益生菌活力。最终，谷物基益生菌饮料的价值在于其能够可重复地将谷物底物转化为具有可衡量营养益处的生物活性丰富基质。
**2.4. 发酵衍生的生物活性化合物（后生元和代谢物）**
与关于益生菌活力的广泛文献相比，对S. boulardii在饮料发酵过程中产生的后生元化合物的关注要少得多。当前知识主要来源于纯化的酵母组分、灭活生物质或生物医学模型，而非发酵饮料系统，这凸显了基于S. boulardii的功能性饮料开发中的一个重要知识空白。S. boulardii特征最明确的后生元部分是细胞壁，由约65%的β-葡聚糖、35–40%的甘露糖蛋白和约2%的几丁质组成，与密切相关的酿酒酵母相比，其甘露聚糖含量更高，葡聚糖含量更低。这些多糖不仅发挥结构功能，还作为微生物相关分子模式发挥作用。β-葡聚糖与Dectin-1和补体受体3相互作用，而甘露糖蛋白结合Dectin-2，共同激活MAPK/NF-κB信号传导并调节巨噬细胞细胞因子反应。在相同实验条件下，S. boulardii细胞提取物比酿酒酵母的提取物诱导出更强的免疫调节活性。该酵母还产生多胺、有机酸、酶、维生素和酚类化合物，这些已被提议作为额外的后生元代谢物。由于这些生物活性组分在微生物灭活后仍保持功能，国际益生菌和益生元科学协会承认灭活的S. boulardii作为后生元来源，而非仅作为活益生菌。与此概念一致，热杀死的S. boulardii通过恢复肠道屏障完整性、减少炎症和调节肠道微生物群组成来减轻葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎。类似地，灭活的S. boulardii已被证明在乳制品发酵期间支持共培养细菌，表明生物学功能可能在丧失活力后仍持续存在。尽管有这些有前景的证据，转化为饮料系统的研究仍有限。乳制品、水果和谷物基发酵过程中产生的后生元谱很少被直接表征，使得不确定已证明的分离酵母组分的生物活性是否能准确反映成品饮料中存在的复杂代谢物混合物。未来进展取决于表征标准化的、饮料特异性的后生元谱，认识到后生元产出反映了动态的基质-酵母相互作用，而非分离酵母组分的内在属性。
**3. S. boulardii发酵饮料的健康益处**
基于第2.4节中强调的发酵衍生代谢物和后生元作为核心生物活性介质的信息，S. boulardii发酵饮料的功能相关性延伸到生理调节。在这种情况下，这些系统的生物活性不能仅归因于微生物活力，而应归因于涉及发酵期间活酵母活性以及随后产生的稳定生物活性化合物的一系列相互作用。这种双重贡献将S. boulardii发酵基质置于益生菌和后生元功能性的界面，其中代谢输出和宿主反应紧密相连。在此框架内，这类饮料的健康效应最好通过综合的肠道中心视角来理解，其中微生物对肠道生态系统的调节与免疫和炎症信号通路汇聚。S. boulardii衍生系统并非通过孤立的机制发挥作用，而是通过涉及微生物竞争、上皮屏障强化和免疫串扰的多层次相互作用影响宿主生理学。
**3.1. 肠道微生物群调节与胃肠道保护：证据、机制和基质依赖性考量**
对S. boulardii日益增长的兴趣已将焦点从其作为益生菌补充剂的公认作用转向其在发酵食品和饮料中的掺入。这一转变提出了一个重要问题：饮料基质是否仅仅是递送活细胞，还是也能通过修改微生物活性和发酵衍生代谢物来影响胃肠道结果？当前证据尚未提供明确答案。大多数机制和临床研究评估了S. boulardii作为药物或膳食补充剂，而专门来自发酵饮料的证据仍然有限。因此，以下讨论区分了已确立的益生菌效应和当前主要受理化及实验证据支持的基质相关机制，而非饮料系统之间的直接临床比较。抗生素相关菌群失调是S. boulardii胃肠道效应已被研究的最明确临床环境之一。抗生素治疗通常降低微生物多样性，同时有利于机会性分类群（包括肠杆菌科和肠球菌属）的生长，这些变化增加了对抗生素相关性腹泻（AAD）的易感性。临床证据表明，补充S. boulardii可降低AAD发生率并促进抗生素治疗期间及之后共生微生物种群的恢复。然而，不同研究的反应并不一致，似乎取决于抗生素方案、治疗持续时间、宿主微生物群组成和患者特征等因素，而非仅益生菌给药。发酵饮料是否改变这些临床反应仍不确定。尽管乳制品和谷物基质通常比更酸性的水果基系统在加工和胃肠道转运期间改善益生菌稳定性，但直接证明这些差异转化为优越的临床结果的证据仍然缺乏。目前，饮料基质的拟议贡献应被视为生物学上合理的假设，而非确定的临床效应。除了对微生物群落组成的影响外，S. boulardii通过补充机制帮助维持胃肠道稳态，限制病原体活性并维持上皮屏障功能。来自细胞和动物研究的机制证据表明，该酵母可以中和细菌毒素，减少病原体对肠道上皮细胞的粘附，并减轻感染相关的上皮损伤。实验模型进一步表明，S. boulardii通过保留紧密连接蛋白和减少肠道通透性来支持屏障完整性，这些变化通常伴随着肠道应激条件下炎症介质（包括TNF-α和IL-6）浓度的降低。这些观察为临床研究中报告的胃肠道益处提供了机制解释，尽管在发酵饮料干预中的直接确认尚不可用。发酵可能通过修改食品基质的化学组成间接影响这些反应。在饮料发酵过程中，微生物代谢不是产生大量短链脂肪酸，而是产生可发酵底物和结构修饰化合物，这些物质在消费后可随后支持常驻肠道微生物群产生SCFA。然而，这些基质衍生代谢物是否在体内与S. boulardii协同作用仍 largely 未探索。当前证据表明，对S. boulardii的胃肠道反应是由微生物、宿主和周围食品基质之间的相互作用塑造的，而非任何单一因素。然而，饮料基质的独立贡献仍难以定义，因为直接比较相同S. boulardii菌株通过不同发酵饮料递送的临床研究尚不可用。因此，未来研究应超越记录益生菌存活，使用标准化的微生物群组成、肠道屏障功能和炎症生物标志物，评估基质依赖性发酵衍生代谢物的差异是否转化为可测量的临床结果。此类研究将有助于确定发酵饮料是主动调节S. boulardii的生物活性，还是主要作为已确立益生菌的有效递送系统。乳制品和植物基饮料并非产生根本不同的益生菌机制，而是主要通过理化稳定性和代谢活性的差异影响S. boulardii生物学活性的表达效率。总的来说，现有证据表明递送基质影响益生菌性能，尽管饮料基质间的直接比较仍然稀缺。
**3.2. 免疫调节与抗炎机制**
除了微生物群稳定外，S. boulardii可能通过直接微生物-宿主相互作用和微生物群介导机制的组合影响宿主免疫反应。然而，不同实验模型之间的证据强度差异很大，且大多数机制发现来自纯化的酵母组分、细胞模型或动物研究，而非发酵饮料干预。S. boulardii的一个显著特征是其免疫调节潜力不仅限于活细胞活性。酵母的结构组分，特别是细胞壁中的β-葡聚糖和甘露糖蛋白，可以与宿主免疫受体相互作用并激活参与炎症调节的通路。β-葡聚糖已被认为通过dectin-1和补体受体3等受体被识别，而甘露糖蛋白与C型凝集素受体相互作用，共同影响下游信号通路，包括MAPK和NF-κB。这些相互作用与炎症的调节而非简单抑制有关，因为相同的细胞壁提取物已被报告根据实验条件引发混合的促炎和抗炎细胞因子反应。实验研究提供证据表明S. boulardii或其细胞组分可在病理条件下减少炎症反应。在肠道模型中，S. boulardii与NF-κB激活减少和促炎介质（包括TNF-α和IL-6）表达降低相关，同时通过改善紧密连接功能支持上皮屏障完整性。然而，这些效应不应被解释为普遍的抗炎活性，因为反应随实验条件和疾病模型而变化。除了直接的上皮相互作用外，S. boulardii可通过修改微生物群落及其代谢物间接影响免疫调节。据报道，施用S. boulardii后，有益的产丁酸菌群（包括毛螺菌科和瘤胃球菌科成员）的丰度发生变化，并被认为通过增加微生物代谢物（如短链脂肪酸）的产生来改善肠道免疫耐受性。然而，这些微生物群介导的效应是否专门由S. boulardii发酵饮料产生，目前尚无证据，且大多数观察来自益生菌补充研究。临床证据支持S. boulardii在特定胃肠道疾病中的有益作用，特别是在抗生素相关菌群失调期间。Li和Xie的荟萃分析报告，辅助施用S. boulardii改善了幽门螺杆菌根除结果，并降低了根除治疗相关的总体不良事件率，包括腹泻。类似地，证据综合已确定S. boulardii CNCM I-745是减少抗生素相关性腹泻风险支持较好的益生菌菌株之一。因此，饮料基质的潜在相关性 largely 仍是机制性的，而非临床证实的。发酵可能提供额外的生物活性组分，包括酵母衍生代谢物、肽和细胞壁片段；然而，其浓度和生物活性强烈依赖于底物、发酵条件和下游加工，正如第2.4节中已确立的后生元化合物。因此，S. boulardii饮料的免疫相关功能性应被视为一个由机制证据支持的新兴假设，而非已确立的临床结果。另一个重要考量是个体间变异性。对S. boulardii干预的临床反应受菌株特性、剂量、治疗持续时间、抗生素暴露和宿主特征等因素影响。这种变异性凸显了对发酵饮料配方进行标准化临床评估的必要性，而非直接从益生菌补充剂外推。除了免疫调节外，来自动物模型的新兴证据表明S. boulardii可能有助于控制氧化应激和代谢紊乱，尽管这些效应在发酵饮料系统中仍较少被表征。在发酵过程中，酵母代谢可通过促进酚类衍生物的释放或转化、产生抗氧化相关代谢物以及改变基质的氧化还原环境来修改生物活性化合物谱。这些变化可能通过减少活性氧（ROS）介导的损伤和支持细胞防御机制来增强抗氧化能力，与在大鼠模型中施用S. boulardii后氧化标志物丙二醛减少一致；然而，大多数证据目前反映的是发酵底物的变化，而非直接的人类生理结果。从代谢角度看，S. boulardii可能通过调节微生物生态和代谢物可用性间接影响宿主代谢。通过支持产生SCFA的微生物群落的恢复，它可能有助于与肠道能量代谢、上皮维持和葡萄糖稳态相关的通路。实验研究也提示了对脂质相关和炎症代谢通路的潜在影响，包括在果糖诱导的脂肪肝大鼠模型中减少肝甘油三酯和胆固醇积累，但这些发现 largely 依赖于特定疾病模型，尚不能推广至发酵饮料消费。因此，含S. boulardii饮料的代谢相关性应被视为一个有前景但验证不足的领域，需要基质特异性和临床研究。总的来说，当前证据表明S. boulardii通过涉及酵母衍生结构组分、上皮相互作用和微生物群相关代谢物的协调效应具有免疫调节潜力。然而，将这些机制转化为可衡量的健康益处仍依赖于基质特异性验证，特别是对于发酵饮料应用。
**4. 技术与质量挑战**
前一节讨论的功能属性确立了S. boulardii作为发酵饮料的有前景益生菌候选。然而，将这些生物学特性转化为商业成功产品取决于整个制造、储存和分销过程中的技术性能，而非仅益生菌功能性。在饮料系统中，加工条件、配方设计和基质组成共同决定酵母是否保持活力、代谢适当且与产品质量兼容。与细菌益生菌不同，S. boulardii是一种代谢活跃的酵母，其生理特性在发酵后继续影响产品。这种区别引入了超出细胞存活的考量，包括残余代谢活性、气体形成、感官稳定性和包装性能。因此，维持益生菌功能性需要平衡微生物生理学与加工限制，而非独立优化两者。尽管这些挑战日益被认识，量化的工业证据仍相对有限，许多稳定化策略主要在实验室而非商业条件下评估。
**4.1. S. boulardii在加工和储存期间的活力与稳定性**
对于益生菌饮料，活力代表一个在整个加工、储存和分销过程中演变的动态属性，而非微生物本身的固定特征。因此，S. boulardii的技术价值不仅取决于其内在胁迫耐受性，还取决于配方和加工如何有效保留功能性细胞群直至消费。与许多常用乳酸菌相比，S. boulardii在若干实验条件下被报告更能耐受酸性环境和渗透胁迫，支持其在挑战细菌存活的饮料基质中的应用。这种行为主要归因于其刚性的真核细胞壁，富含β-葡聚糖和甘露糖蛋白，提供更大的环境胁迫结构抵抗力。然而，这种生理稳健性不应被解释为普遍加工稳定性。热处理、脱水、氧气暴露和长期储存继续降低活力，尽管这些效应的程度在不同饮料基质和制造条件之间差异很大。储存提出了额外的技术挑战，因为益生菌微生物不仅在存活方面不同，而且在代谢行为方面也不同。在发酵乳制品中，乳酸菌通常在冷藏期间保持活力，同时随着环境条件变得不利而逐渐降低代谢活性。相比之下，S. boulardii可能在发酵后保留可测量的代谢活性，允许在合适条件下进行有限的二次发酵，随之产生二氧化碳和产品特性的逐渐修改。实际含义不是酵母固有地优于细菌益生菌，而是每种都需要不同的技术控制策略。细菌配方主要旨在最小化活力损失，而酵母基饮料必须额外控制残余代谢以在货架期内保持感官质量、碳酸化和包装完整性。这些观察表明，稳定化不能仅依赖微生物生理学，而必须整合到配方设计中。微囊化仍是研究最广泛的策略，因为保护性聚合物基质可减少加工和储存期间对氧气、酸度和脱水的暴露。然而，囊化只是更广泛稳定化工具箱的一个组成部分。喷雾干燥为大规模生产提供经济优势，但需要仔细选择热保护剂以补偿热诱导的活力损失。冷冻干燥通常实现更高的存活率，但增加制造成本和加工时间，限制了其对某些饮料应用的工业竞争力。肠溶包衣解决不同的技术目标，在胃肠道转运期间保护益生菌细胞，而非饮料制造本身。选择这些方法因此需要平衡技术性能与工业可行性。改善的细胞存活不一定转化为商业上更优越的产品，如果稳定化增加生产成本、改变饮料质构或与消费者对清洁标签产品的需求冲突。同样，在实验室条件下表现良好的技术经常缺乏工业加工计划、长期储存期或现实分销链下的验证，其中温度和氧气暴露的波动变得越来越重要。成本效益和工艺可扩展性的比较评估也仍然稀缺，使得难以确定商业饮料生产最实用的稳定化策略。总的来说，当前证据表明S. boulardii的技术性能较少受酵母内在特性支配，而更多受微生物生理学、饮料配方和工艺设计之间的相互作用支配。
**4.2. 不同饮料基质的感官接受度**
感官接受度仍是开发益生菌发酵饮料的主要挑战之一，因为营养或功能价值的改善不一定会转化为消费者偏好。感官质量并非仅由发酵决定，而是由微生物代谢、基质组成和加工条件之间的相互作用产生。这种相互作用在不同饮料基质间差异显著。在水果基饮料中，低pH、高浓度单糖和丰富的酚类化合物创造了一个化学反应性环境，其中发酵容易修改天然风味特征。在受控条件下，这些变化可能改善风味复杂性，而过度的酸化或挥发性代谢物积累可降低产品可接受性。这种平衡由与LAB和S. boulardii CNCM I-745共发酵的益生菌果汁说明，其中GC-MS鉴定了14种挥发性化合物，包括醇、酯、萜烯、酚和有机酸，以乙酸和2-苯乙醇为主。尽管香气组成发生了显著变化，消费者接受度在9点喜好标度上仍高于7，表明当适当控制时，发酵诱导的挥发性组成变化不一定损害感官质量。乳制品饮料反应不同，因为蛋白质和脂质缓冲酸度并调节整个发酵过程中的风味发展。因此，酵母衍生代谢物通常整合到比水果基系统更温和的感官背景中，后者中快速糖代谢促进更大的挥发性形成。这种差异的机制基础在于底物可用性，而非酵母代谢的内在差异。谷物基饮料占据中间位置。发酵可减少苦味，同时产生更复杂的香气特征，但这些改善的幅度 strongly 依赖于谷物组成、加工历史以及酵母与谷物基质之间的相互作用。感官变异性因此反映了底物结构差异与微生物活性一样多。这些基质依赖性反应对S. boulardii特别相关。与乳酸菌不同，酵母代谢不仅贡献有机酸，还贡献通过氨基酸分解代谢形成的高级醇和酯，以及在有利发酵条件下的有限乙醇产生。根据饮料基质和发酵制度，这些代谢物可能增加风味复杂性或产生需要仔细过程控制的不良“酵母味”。感官优化因此应侧重于调节代谢活性，而非简单最大化益生菌生长。当前证据仍然有限。只有少数研究同时量化了S. boulardii发酵饮料中的挥发性组成和消费者感知，使得难以识别一致预测跨饮料基质消费者接受度的感官标记。未来研究因此应将代谢组学分析与标准化感官评估相结合，建立发酵代谢、香气发展和消费者偏好之间的基质特异性关系。
**4.3. 放大挑战与配方限制**
尽管S. boulardii在实验室和中试规模研究中显示出有前景的功能特性，但其转化为商业发酵饮料仍受工业加工复杂性的限制。主要挑战不是简单增加生产量，而是维持微生物性能、饮料组成、加工条件和货架期稳定性之间的可预测关系。益生菌功能性因此更好地被视为系统级结果，而非微生物本身的固有属性。在工业发酵过程中，实验室规模相对可控的参数（如氧气可用性、营养分布和温度均匀性）变得更具变异性。这些变化可能影响酵母代谢途径，影响发酵动力学、香气形成和残余糖利用。此类效应对S. boulardii特别相关，因为其代谢活性可能在发酵后继续，需要在产品开发中仔细控制。在实践中，这种控制已通过两个互补杠杆而非单一解决方案得到证明。首先，4°C的冷藏储存减缓但未消除残余代谢：在含S. boulardii和菊粉的合生元酸奶中，挥发性物质和抗氧化特征在恒定冷藏下四周内持续可测量地变化，变化幅度取决于所用菊粉剂量（1%、1.5%或2%），表明包装时可发酵底物（而非仅温度）设定了发酵后活性的上限。其次，这种底物上限直接与第4.1节中已确立的水分活度效应相关：由于细菌益生菌在水分活度下降时趋向休眠而S. boulardii不会，控制S. boulardii活性与其说是复制细菌储存行为，不如说是在包装前耗尽或限制残余可发酵糖，并结合一致的冷链维护。因此，实用的工业策略应整合过程控制与配方设计。关键考量包括选择合适的接种水平、定义发酵终点、控制残余可发酵底物以及优化储存条件，以平衡活细胞维持与防止不良发酵后活性。这些参数对于基于S. boulardii的饮料仍未充分标准化，凸显了基质特异性验证的需求，而非直接转移为细菌益生菌开发的方案。微囊化是研究最多的改善益生菌稳定性的方法之一；然而，其在饮料中的应用需要平衡技术保护与产品可接受性。囊化能增强对环境胁迫（包括酸度和脱水）的抵抗力，但系统的有效性 strongly 取决于所选材料和加工方法。对于饮料应用，主要限制通常与感官和配方兼容性相关，而非仅保护效率。海藻酸盐基系统可能因颗粒形成影响视觉外观，而壳聚糖涂层可能引入与消费者感知和某些产品类别适用性相关的配方限制。脂质基载体可提供更好的抗氧暴露保护，但需要额外控制乳液稳定性和感官特性。在专门针对S. boulardii测试的材料中，权衡是具体的而非假设性的：用合成肠溶聚合物Eudragit? S12.5包衣的糖丸在5%包衣水平下将制造后活力从87.7%提高到92.6%，但相同包衣也延长了加工时间约45分钟，并在肠道pH条件下留下13%至19%的细胞未释放，说明提供最强保护的材料并不自动是最适用于饮料生产线的材料。这使得合成丙烯酸酯基包衣（如Eudragit?）成为饮料使用中最有问题的类别，因为其加工时间损失和不完全释放在液体产品中比在胶囊中更难合理化。在某些情况下，优化饮料基质本身的保护能力可能提供更简单且更兼容的策略。缓冲能力、水分活度、营养组成和保护性大分子的存在等基质特性通过修改加工和储存期间的环境胁迫来影响微生物存活。乳制品基质天然提供若干保护特性，因为其蛋白质含量可以缓冲环境变化并减少施加于益生菌细胞的胁迫，而水果基饮料通常因酸度和可能损害微生物稳定性的酚类化合物而需要额外配方调整。在这些基质特性中，有两个对S. boulardii具有最直接的关键性证据：缓冲能力，它将pH维持在酵母的H
+-ATP酶介导的耐酸机制保持有效而非被淹没的范围内；以及水分活度，它决定酵母是保持活跃代谢状态还是接近低水分活度系统中细菌益生菌观察到的休眠阈值。蛋白质含量和抗菌酚类负荷作为这两个
