《Food Bioscience》：Co-Fermentation with Probiotic IMAU 12336 Reprograms Metabolism to Enhance the Hypolipidemic Potential of Fermented Milk
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摘要本研究探讨了具有降胆固醇功能的Lactiplantibacillus plantarum IMAU12336与商业发酵剂共发酵对发酵乳理化性质、体外降胆固醇能力及代谢组的影响。与发酵剂单菌种发酵相比，共发酵提高了发酵乳的持水力、黏度和凝胶稳定性，活菌计数增加10%，并增强
摘要
本研究探讨了具有降胆固醇功能的Lactiplantibacillus plantarum IMAU12336与商业发酵剂共发酵对发酵乳理化性质、体外降胆固醇能力及代谢组的影响。与发酵剂单菌种发酵相比，共发酵提高了发酵乳的持水力、黏度和凝胶稳定性，活菌计数增加10%，并增强了胆固醇（44.95%）和甘油三酯（17.63%）的降解。非靶向代谢组学共鉴定出404种差异代谢物。共发酵独特富集了具有生物活性的代谢物——包括二肽（Arg-Phe）、不饱和脂肪酸、维生素B6衍生物（吡哆醛）——主要映射至支链氨基酸代谢、维生素B6代谢以及D-谷氨酰胺/D-谷氨酸代谢途径。这些发现表明，IMAU12336可能促进中心碳代谢和氨基酸途径，从而促进功能性成分的积累。总体而言，本研究从机制层面揭示了共发酵与发酵乳工艺功能特性、体外脂质清除能力及代谢物谱差异之间的关联，为开发增强型益生菌乳制品提供了可行策略。
引言
随着公众健康意识的不断提高，具有降胆固醇功能的发酵乳作为一种有助于促进健康的食品受到了越来越多的关注，其具有降低胆固醇和甘油三酯水平的潜力。益生菌乳酸菌，尤其是Lactiplantibacillus plantarum，在脂质降低和代谢改善方面发挥着重要作用（Khare & Gaur, 2020; Padro et al., 2024）。作为益生菌的传统食品载体，发酵乳在维持细菌活力、改善感官性质和促进营养吸收方面具有优势。乳基基质为益生菌提供了稳定的缓冲环境，增强了其耐胃酸和胆盐的能力，从而促进其在胃肠道的定植（Kathiriya et al., 2023; Min et al., 2017）。
近年来的研究表明，Lactiplantibacillus plantarum与商业发酵剂共发酵可显著加快发酵速率，并改善发酵乳的风味和功能特性（Sharma et al., 2023; Tripathi & Giri, 2014）。不同乳酸菌的组合可能改变发酵乳的代谢物组成和工艺性质，促进与降脂效应密切相关的短链脂肪酸、小分子肽、有机酸等代谢物的积累。因此，共发酵不仅可以优化发酵乳的生产工艺，还可为开发降胆固醇乳制品提供理论基础。
近年来，代谢组学的进展促使研究者越来越多地关注乳酸菌发酵过程中代谢网络的变化及其与发酵乳功能特性的关联。先前的研究已表明，Lactiplantibacillus plantarum可作为功能性发酵乳开发中的辅助发酵剂，通过调节氨基酸代谢、脂质代谢以及风味相关代谢物的积累来改善其营养特性和功能潜力（El Halfawy et al., 2025）。此外，基于代谢组学的分析表明，不同乳酸菌的组合可显著改变发酵乳中特征代谢物的组成，并影响风味化合物的形成和与功能相关的代谢途径（Wu et al., 2025）。这些发现进一步表明，将功能性乳酸菌与商业发酵剂相结合，并整合代谢组学来阐明其内在机制，是开发新型功能性发酵乳产品的重要策略。
不同株Lactiplantibacillus plantarum在代谢特性、发酵适应性和功能表现方面存在显著差异；因此，菌株选择对于优化功能性发酵乳制品至关重要（Marco et al., 2017）。本研究使用的Lactiplantibacillus plantarum IMAU12336分离自马奶酒（koumiss），具有相对较高的胆固醇清除能力（48.95%）和良好的胃肠耐受性，表明其作为发酵乳体系中功能性益生菌的潜在应用价值。通过将此菌株应用于发酵乳生产，本研究从胆固醇清除能力、质构特性、流变学特征及有益代谢物等方面评估了其开发功能性乳制品的潜力（图1(A)）。研究结果为筛选具有降脂潜力的益生菌菌株提供了实验证据和理论支持，并为开发具有增强健康促进特性的功能性乳制品做出贡献。
各章节摘要
菌株来源
本研究使用的Lactiplantibacillus plantarum菌株为IMAU12336，分离自采集于西拉穆伦阿巴嘎旗的马奶酒（koumiss），由内蒙古农业大学教育部乳品生物技术与工程重点实验室乳酸菌保藏中心（LABCC）提供。LABCC保藏中心收集的菌株来自鲜牛奶、酸奶、马奶酒和马奶豆腐。商业发酵剂PYS-010包含
IMAU12336对发酵乳基本理化性质的增强及体外降胆固醇能力的影响
生乳初始pH约为6.5，发酵终点设定为pH 4.55。单菌株组约需10小时达到终点，而商业发酵剂组和共发酵组均在约4小时内达到终点，表明IMAU12336单独在牛奶中酸化能力较弱且发酵速率缓慢，不适合作为单一发酵剂。
如图1(B–F)所示，三组发酵乳的pH值均处于
结论
与IMAU12336共发酵与发酵乳理化性质、体外脂质清除能力及代谢物谱的差异相关联。引入该益生菌菌株可提高凝胶网络稳定性、持水能力和微生物活力，同时增强胆固醇和甘油三酯的降解。代谢组学分析鉴定出支链氨基酸生物合成、维生素B6代谢及谷氨酸代谢途径的
CRediT作者贡献声明
Yongfu Chen：撰写——审稿与编辑，指导，资源，项目管理。Yule Liu：撰写——初稿，可视化，验证，软件，方法论。Yanan Xia：资金获取，形式化分析，数据管理，概念化
未引用参考文献
Albano et al., 2018; Chourasia et al., 2023; Campbell et al., 2011; Finkel and Holbrook, 2000; Ivanova et al., 2018; Li et al., 2019; Liu et al., 2016; Lucey, 2016; Martínez-Reyes and Chandel, 2020; Ricciotti and FitzGerald, 2011; Teusink and Smid, 2006; Wang et al., 2023; Xia et al., 2018; Zamboni et al., 2009; Zhong et al., 2022; Marco et al., 2017; Casarotti et al., 2014.
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
数据可用性
支持本研究结果的数据可在合理要求下向通讯作者获取。
基金资助
本研究获得以下基金资助：国家自然科学基金（项目编号 32360565）、内蒙古自治区自然科学基金优秀青年科学基金项目（项目编号 2025YQ026）、内蒙古农业大学食品科学与工程学院优秀青年科技人才培养项目（项目编号 SPY2025-3）以及内蒙古自治区研究生科研创新项目（项目编号 KC2025035S）。资助
利益冲突声明
? 作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢：
本研究获得以下基金资助：国家自然科学基金（项目编号 32360565）、内蒙古自治区自然科学基金优秀青年科学基金项目（项目编号 2025YQ026）、内蒙古农业大学食品科学与工程学院优秀青年科技人才培养项目（项目编号 SPY2025-3）以及内蒙古自治区研究生科研创新项目（项目编号
Yule Liu|Yanan Xia|Yongfu Chen
内蒙古农业大学食品科学与工程学院，呼和浩特 010018
