植物乳植桿菌的益生特性及其在發(fā)酵食品中的應(yīng)用進(jìn)展

Probiotic Characteristics of Lactiplantibacillus plantarum and Its Applications in Fermented Foods

XINShanshan，LIYan （Jinan Center for Food and Drug Control， Jinan 250102， China）

Abstract： Lactobacillus plantans，asan important probiotic，is widely used in the field of food fermentation due to its excellent intestinal colonization ability， environmental tolerance and metabolic diversity.This paper systematically analyzes the probiotic characteristics of this strain，focuses onreviewing its application status in traditional fermented foods such as dairy products，soyproducts，grains and meat products，and explores its potential value in the development of new fermented products and the synergistic effect of probiotics.By revealing the mechanism of actionofthis strain in enhancing thenutritional function，sensoryqualityand healthcare characteristics offood，itisexpected toprovideatheoreticalbasis fortechnologicalinnovationandhealthfunctiondevelopmentin the food industry， and promote public health and industry development.

Keywords： Lactiplantibacilus plantarum; probiotic properties; fermented food; gut microbiota

近年來(lái)，伴隨健康導(dǎo)向的消費(fèi)趨勢(shì)升級(jí)，功能性食品市場(chǎng)因消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化、低糖低脂等品質(zhì)需求的持續(xù)提升而顯著擴(kuò)大。植物乳植桿菌（Lactiplantibacillusplantarum）作為一種重要的益生菌，具有耐酸、耐膽汁鹽等特性，能夠適應(yīng)復(fù)雜的胃腸環(huán)境，并在維持腸道微生態(tài)平衡、增強(qiáng)免疫力等方面發(fā)揮著重要作用，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)食品中。

在食品工業(yè)中，植物乳植桿菌可作為發(fā)酵劑廣泛應(yīng)用于乳制品、豆制品和谷物發(fā)酵食品等的生產(chǎn)，不僅能夠通過(guò)代謝活動(dòng)改善食品的理化性質(zhì)、延長(zhǎng)保質(zhì)期，還可以通過(guò)釋放生物活性物質(zhì)賦予食品健康功能。隨著人們對(duì)健康飲食的關(guān)注度不斷提高，植物乳植桿菌在發(fā)酵食品中的應(yīng)用逐漸成為研究熱點(diǎn)。

1植物乳植桿菌的益生特性

1.1調(diào)節(jié)腸道菌群穩(wěn)態(tài)

植物乳植桿菌能夠通過(guò)多種機(jī)制影響腸道菌群的組成和功能。 ① 通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)黏附位點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，阻止病原菌如大腸桿菌、沙門(mén)氏菌的黏附，抑制有害菌在腸道的定植[1-2]。 ② 通過(guò)直接代謝膳食纖維或協(xié)同其他菌群促進(jìn)乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸的生成，為有益菌提供生長(zhǎng)底物，改變腸道菌群的豐富度和多樣性[3]。 ③ 調(diào)節(jié)腸道微生物群的代謝功能，影響膽汁酸代謝、維生素合成等過(guò)程，對(duì)宿主健康產(chǎn)生積極影響[4]

1.2免疫調(diào)節(jié)和抗炎作用

植物乳植桿菌能夠激活宿主的免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答能力。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，植物乳植桿菌可以刺激巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性，促進(jìn)它們分泌細(xì)胞因子，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞功能以及調(diào)節(jié)T細(xì)胞反應(yīng)[5-。植物乳植桿菌還可影響腸道黏膜免疫系統(tǒng)，抑制TNF- ??a 、IL-1β等炎癥因子的產(chǎn)生和釋放，同時(shí)增加分泌型免疫球蛋白A的分泌，增強(qiáng)腸道黏膜的免疫屏障功能，抵御病原體人侵，減少炎癥的發(fā)生[7-8]。

1.3 抗氧化作用

在抗氧化方面，植物乳植桿菌通過(guò)激活細(xì)胞內(nèi)的抗氧化信號(hào)通路，如Keap1-Nrf2-ARE通路，上調(diào)抗氧化酶（如SOD、CAT、GPX）的表達(dá)，減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)病原體的抵抗能力[。此外，其代謝產(chǎn)物如胞外多糖（Exopolysaccharide，EPS）和莢膜多糖（CapsularPolysaccharide，CPS）也具有抗氧化活性，可清除自由基，減少氧化應(yīng)激損傷[8.10]。

2植物乳植桿菌在發(fā)酵食品中的應(yīng)用

在食品發(fā)酵領(lǐng)域，植物乳植桿菌的應(yīng)用有多方面的作用。 ① 利用糖類(lèi)和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行代謝活動(dòng)，產(chǎn)生乳酸、二氧化碳、小分子肽等，改善發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)地和口感。 ② 代謝產(chǎn)生的醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)等多種揮發(fā)性化合物，可賦予食物香醇的風(fēng)味，更加豐富的口感層次。 ③ 降低豆制品、谷物中植酸、胰蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，提高礦物質(zhì)的生物利用率[11]。 ④ 通過(guò)產(chǎn)生細(xì)菌素、有機(jī)酸等物質(zhì)，抑制發(fā)酵食品中的有害微生物生長(zhǎng)，延長(zhǎng)保質(zhì)期[12]⑤ 發(fā)酵食品作為益生菌載體，具有調(diào)節(jié)腸道菌群、增強(qiáng)免疫等附加健康屬性。

2.1 乳制品

在酸奶發(fā)酵過(guò)程中，植物乳植桿菌可將乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，使酸奶的酸度適宜，促使酪蛋白凝固，形成細(xì)膩、均勻的凝膠狀結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)品的感官品質(zhì)[13]。在奶酪發(fā)酵過(guò)程中，植物乳植桿菌參與氨基酸和脂肪酸的代謝，加速生成具有濃郁奶酪風(fēng)味的芳香族化合物，提升奶酪的風(fēng)味復(fù)雜性和獨(dú)特性[14]。

2.2 豆制品

在大豆發(fā)酵制作豆豉的過(guò)程中，植物乳植桿菌可分泌蛋白酶，將大豆蛋白分解為小分子的多肽和氨基酸，不僅提高了蛋白質(zhì)的消化吸收率，還產(chǎn)生了一些具有生物活性的肽類(lèi)物質(zhì)，賦予豆豉獨(dú)特的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[15]。在發(fā)酵豆腐乳時(shí)，該菌產(chǎn)生的有機(jī)酸和醇類(lèi)物質(zhì)相互作用，形成酯類(lèi)等風(fēng)味物質(zhì)，使豆腐乳具有濃郁的香氣，質(zhì)地更加細(xì)膩、柔軟，口感提升[16]

2.3谷物發(fā)酵食品

以發(fā)酵谷物制作酸面團(tuán)時(shí)，植物乳植桿菌可利用谷物中的糖類(lèi)進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸和二氧化碳，使面團(tuán)膨脹并具有獨(dú)特的酸味和香氣[17-18]。發(fā)酵后的小米淀粉短支鏈比例增加，結(jié)晶度提升，從而增強(qiáng)其溶解性和消化性，淀粉體外消化率顯著提高[19]。植物乳植桿菌dy-1發(fā)酵大麥后可顯著提高蛋白質(zhì)、總酚、 β- 葡聚糖以及總糖含量，提升大麥的生物活性與益生功能，同時(shí)發(fā)酵大麥提取物也具有改善庚島素抵抗的作用[20]

2.4肉類(lèi)發(fā)酵食品

植物乳植桿菌與羅伊氏乳桿菌復(fù)配用于發(fā)酵羊肉香腸，可使香腸的品質(zhì)、風(fēng)味和多肽抗氧化能力得到顯著提升[21]。研究表明，植物乳植桿菌發(fā)酵低鹽香腸，能夠顯著提高香腸中甘氨酸、丙氨酸的含量，并增加酯類(lèi)與醇類(lèi)揮發(fā)性化合物的生成，有效補(bǔ)償減鹽導(dǎo)致的滋味損失。攝人植物乳植桿菌發(fā)酵香腸可增加大鼠腸道乳酸菌數(shù)量，并抑制體重增長(zhǎng)，提示其在代謝調(diào)節(jié)中的作用[22]。

3植物乳植桿菌在新型發(fā)酵食品開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用趨勢(shì)

隨著消費(fèi)者對(duì)健康、個(gè)性化食品需求的增加，開(kāi)發(fā)以植物乳植桿菌為發(fā)酵劑的新型發(fā)酵食品已成為一種趨勢(shì)。例如，利用植物乳植桿菌發(fā)酵植物基原料，開(kāi)發(fā)更低脂肪含量、更高膳食纖維的具有獨(dú)特風(fēng)味和功能特性的植物基酸奶、奶酪替代品等。通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵工藝和菌種選育，提高植物乳植桿菌合成富含 γ- 氨基丁酸、共軛亞油酸等生物活性物質(zhì)的能力，開(kāi)發(fā)具有調(diào)節(jié)血壓、降低膽固醇、抗氧化等特定功能的發(fā)酵食品，滿足消費(fèi)者對(duì)功能性食品的需求。

利用植物乳植桿菌與其他益生菌聯(lián)合使用，協(xié)同發(fā)揮作用的發(fā)酵食品是另外一種重要方向。例如，植物乳植桿菌與雙歧桿菌聯(lián)合使用，雙歧桿菌能夠利用植物乳植桿菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物作為代謝底物，兩者共同作用可更有效地抑制有害菌的生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，增強(qiáng)腸道屏障功能。植物乳植桿菌與嗜酸乳桿菌等其他益生菌協(xié)同作用，可能通過(guò)不同的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制，更全面地激活機(jī)體免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)免疫應(yīng)答能力。此外，植物乳植桿菌與酵母菌等微生物在發(fā)酵食品生產(chǎn)中協(xié)同作用，可改善發(fā)酵食品的風(fēng)味和品質(zhì)，開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)特風(fēng)味和更高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的發(fā)酵產(chǎn)品。

4結(jié)語(yǔ)

植物乳植桿菌作為一種具有多重益生特性的乳酸菌，其通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群穩(wěn)態(tài)、增強(qiáng)宿主免疫應(yīng)答、抑制炎癥反應(yīng)及清除自由基等機(jī)制，展現(xiàn)出顯著的益生潛力。在發(fā)酵食品領(lǐng)域，植物乳植桿菌不僅能夠提升發(fā)酵食品的風(fēng)味與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還能通過(guò)代謝產(chǎn)物（如細(xì)菌素、有機(jī)酸）抑制腐敗菌與致病菌，延長(zhǎng)食品貨架期。此外，植物乳植桿菌在新型發(fā)酵食品開(kāi)發(fā)與其他益生菌協(xié)同作用等方面也具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。綜合來(lái)看，植物乳植桿菌的研究不僅拓展了傳統(tǒng)食品的邊界，滿足了消費(fèi)者對(duì)健康、天然與多樣化食品的需求，而且對(duì)于推動(dòng)食品工業(yè)發(fā)展和保障公眾健康也具有重要意義。

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