Functionality of Potential Probiotic Bacteria Isolated From Vegetables

人类的肠道是一个繁忙的生态系统，栖息着数万亿个微小的居民，它们帮助消化食物并抵御疾病。当科学家谈论益生菌时，他们指的是在摄入适量的情况下，能够使这种内部群落向健康倾斜的活细菌。几十年来，这些有益微生物最可靠的来源一直是酸奶和奶酪等乳制品，在这些产品中，特定的细菌经过培养，以确保能够从消化系统的旅程中存活下来。然而，自然界还提供了广阔的其他环境，这些环境中可能隐藏着这些有益的生物。蔬菜、水果和发酵植物食品都充满了生命，然而生活在胡萝卜或生菜叶上的特定细菌，作为开发新型、强效益生菌的潜在来源，在很大程度上仍未得到充分探索。挑战在于寻找那些不仅是友好的，而且足够强大到足以在胃部的强酸和肠道的胆盐中生存，同时还能抑制有害病原体的菌株。

一个研究小组决定通过收集胡萝卜、甜菜、积雪草和生菜的新鲜样本来调查这一尚未开发的潜力。他们的目标是分离生活在这些蔬菜上的乳酸菌，并确定其中是否具有作为益生菌所需的特定特征。他们首先在实验室环境下培养细菌，仔细挑选那些看起来各不相同的菌落。通过一系列严格的测试，他们检查了这些细菌在多大程度上能够承受人体肠道的极端条件。他们将培养物暴露在类似于胃酸的酸性环境中，并测试了它们在胆汁（一种分解脂肪的消化液）中的生存能力。他们还检查了细菌是否会产生气体——这在食品中通常是不受欢迎的特征，并测量了它们对抗沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等危险病原体的能力。

在他们分离出的十种细菌菌株中，有一种脱颖而出，成为了明显的赢家。这个特定的分离株发现于一颗胡萝卜上，展现出了卓越的韧性。当许多其他细菌在 pH 值为 3 的高酸环境中死亡时，这一菌株依然保持强健，其种群数量仅出现了极小的下降。它在面对胆盐时也表现得异常顽强，在浓度为 0.3% 甚至 0.7% 的情况下仍能维持其生命力。在旨在观察细菌能否预防感染的测试中，同一菌株对鼠伤寒沙门氏菌产生了 11.5 毫米的抑菌圈，对金黄色葡萄球菌产生了 10.73 毫米的抑菌圈，有效地阻断了它们的生长。与某些在摄取糖分时会产生气体的细菌不同，这一菌株保持沉默，这是食品应用中理想的特征。此外，它还表现出在高温下生存的能力，能够承受高达 70 摄氏度的热量持续一小时，这表明它可以经受各种食品加工方法。

为了确认这种具有韧性的细菌究竟是什么，研究人员转向了基因分析。他们对被称为 16S rRNA 基因的细菌特定 DNA 片段进行了测序，并将其与庞大的全球已知遗传密码数据库进行了对比。结果令人惊讶。虽然这种新菌株与一种名为“鼠李糖乳杆菌”（Lacticaseibacillus rhamnosus）的知名物种具有相似性，但它并不是完全匹配。其遗传相似性很高，但还不足以将其归类为已知菌株。其差异足以得出结论：这是一个此前未知的细菌品种。研究人员正式将这一新发现命名为“鼠李糖乳杆菌 OUSLNIMADU”（Lacticaseibacillus rhamnosus OUSLNIMADU），并将其基因序列存入国际数据库，为地球生命的科学记录增添了新的一笔。

这项研究的最后一步是准备将这种新菌株用于食品产品。由于益生菌非常脆弱，且在制造或储存过程中经常死亡，研究人员使用了一种称为“包埋”的技术来保护它们。他们将细菌与一种被称为海藻酸盐的海藻提取溶液混合，并通过针头将混合物挤出，形成微小的胶状颗粒。这一过程起到了保护壳的作用，屏蔽了环境的影响。该方法证明非常有效，91% 的细菌成功被包裹在颗粒内。这种高效率表明，该新菌株可以被安全地包装和输送，在到达消费者手中之前保持其健康益处。研究结论指出，蔬菜（尤其是胡萝卜）是新型益生菌的可靠且丰富的来源，这些细菌能够经受人体内的旅程并提供针对有害病原体的保护，从而为新型植物性健康食品开启了大门。