Characterization of Selected Lactic Acid Bacteria from Tapay: A Starter for Maguindanao Ethnic Delicacy in Cotabato City, Philippines

想象一个微小、古老的菲律宾厨房，在深夜里，一支隐形的魔法工作团队正忙碌着。这些工作人员是乳酸菌（LAB），它们生活在一种名为 Tapay 的传统大米零食中。世世代代以来，马京达瑙（Maguindanao）地区的人们一直使用一种特殊的“发酵剂”来制作这种零食，但直到现在，才有人知道这些微观厨师究竟是谁，以及它们拥有什么样的超能力。

这项研究开展了一场侦探任务，旨在介绍这些主角。以下是他们的发现。

身份危机：这些细菌是谁？

研究人员从 Tapay 发酵剂中提取了样本，并邀请这些细菌在实验室中生长。一旦它们长到肉眼可见的大小，研究人员就将它们放在显微镜下观察。

• 外貌： 它们是圆形的（球菌），像一个个微小的圆球，并且是革兰氏阳性菌（这意味着它们拥有坚固厚实的细胞壁，能够留住紫色染料）。它们不产生芽孢（有些细菌会产生那种坚韧的、休眠状态的生存荚膜），所以它们属于“柔软”但强韧的类型。
• 职责： 它们是同型发酵型的。可以把这想象成一个只生产一种产品的工厂：乳酸。它们摄取糖分并几乎完全将其转化为酸，而不产生任何气体气泡。
• 名字： 利用一种被称为 16S rRNA 测序的分子“身份证”，团队鉴定出大多数细菌（特别是分离株 TLB2、TLB3、TLB4 和 TLB6）与一种名为 Pediococcus pentosaceus（肠杆菌属的一种）的物种有 85% 的相似度。另外两个（TLB1 和 TLB5）被证实属于 Pediococcus 家族，但它们的具体物种名称仍是一个谜，就像一个只知道姓氏却弄丢了名字的亲戚。

超能力：在极端环境中生存

这些细菌不仅仅是普通细菌，它们是顽强的生存者。研究人员在一次“适者生存”的考验中测试了它们：

• 酸度测试： 它们可以在 pH 值在 5.0 到 9.0 之间的环境中生存。这是一个很宽的范围，从微酸到微碱都有。
• 盐度挑战： 它们可以在含有高达 **8% 盐分（NaCl）**的水中游动。这就像是在非常咸的海水中生存一样！
• 热浪测试： 它们是嗜温菌，意味着它们热爱“金发姑娘”式的理想温度带。它们在 25°C 到 45°C 之间茁壮成长。它们不喜欢太冷（低于 25°C）或太热（高于 45°C）的环境。

“禁区”清单：它们不会做什么

了解这些细菌不能做什么同样重要。研究明确排除了以下几种情况：

• 无气体： 它们在食用糖分时不会产生气体（CO2）。
• 不消化淀粉： 它们无法分解淀粉。如果你把它们放在一盘淀粉面前，它们不会产生透明圈，因为它们缺乏 α-淀粉酶。它们更喜欢简单的糖，而不是复杂的淀粉。
• 通常不进行硝酸盐还原： 大多数细菌无法将硝酸盐转化为亚硝酸盐。然而，有一个特别的例外：分离株 TLB2 是唯一能同时进行硝酸盐和亚硝酸盐还原的。它是这群中的异类，拥有独特的超能力。
• 无过氧化氢酶： 当测试过氧化氢酶（一种分解过氧化氢的酶）时，结果是坚定的“否”。它们在加入过氧化物时不会产生气泡，这证实了它们是真正的乳酸菌。

大战：细菌 vs 坏细菌

故事最激动人心的一部分是这场“食物大战”。研究人员提取了培养这些细菌后留下的液体（称为无细胞上清液），并将其作为武器对抗四种臭名昭著的食物反派：

1. Escherichia coli (大肠杆菌)
2. Bacillus cereus (蜡样芽孢杆菌)
3. Staphylococcus aureus (金黄色葡萄球菌)
4. Pseudomonas aeruginosa (铜绿假单胞菌)

结果如何？Tapay 细菌成为了有效的防御者。它们的液体创造了“抑菌圈”（即坏细菌无法生长的空白区域）：

• TLB5 是对抗大肠杆菌的冠军，创造了 9.6 mm 的抑菌圈。
• TLB4 是对抗铜绿假单胞菌的冠军，创造了巨大的 12.6 mm 抑菌圈。
• TLB1 和 TLB5 在对抗蜡样芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌方面也表现出色，抑菌圈在 7–8 mm 左右。

它们是如何获胜的？ 论文指出它们采用了两路进攻：

1. 酸： 它们大量释放有机酸（如乳酸），降低了 pH 值，使环境变得过于酸涩，让坏家伙们无法生存。
2. 细菌素： 它们可能释放了被称为“细菌素”的特殊蛋白质武器，通过在敌人的细胞壁上打洞来进行攻击。

结论

研究得出结论，Tapay 发酵剂是 Pediococcus pentosaceus 及相关细菌的宝库。这些微小的微生物生命力顽强、嗜酸、耐盐，并拥有能阻止危险食物病原体入侵的天然武器。

虽然论文并未声称这些细菌已经解决了所有的食品安全问题，或者它们现在就可以投入大规模生产，但它强烈表明这些本土微生物是具有功能性的起始培养物。它们具有优化地区食品并保持其安全的潜力，证明了这种传统的马京达瑙美食不仅美味，而且在对抗食源性疾病的战斗中，也是一个具有科学力量的盟友。