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来自生牛奶和发酵牛奶的潜在益生乳酸菌抗微生物特性评估

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日常牛奶中隐藏的“友好”微生物

大多数人认为牛奶只是简单的饮品,但它也是微小生物伙伴的栖息地,这些微生物既能帮助保持食品安全,也可能支持我们的健康。该研究在埃塞俄比亚两个地区的生牛奶和传统发酵牛奶中寻找这样的“有益菌”。研究者希望了解这些细菌能否在类似人类肠道的环境中存活,以及它们是否能抑制导致食物中毒的有害微生物的生长。

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在本地乳制品中寻找有益细菌

团队从埃塞俄比亚西北部的Metema和Debre Tabor周边农场采集了25份生牛奶和发酵牛奶样本。在实验室中,他们将样本中的微生物接种到一种有利于乳酸菌生长的培养基上,乳酸菌长期以来被用于发酵酸奶、奶酪和腌制食品。从培养板上分离出20株具有典型乳酸产菌特征的不同菌株:革兰氏阳性、无芽孢、无运动性,并且不产生与其他类型细菌相关的某些酶。所有这些特征都表明它们很可能属于乳酸菌家族,但具体物种尚未确定。

在类似肠道的严苛环境中测试存活力

要成为有用的益生菌,微生物必须能够经受住通过胃和肠的严酷考验。因此研究者将这些来源于牛奶的菌株暴露在模拟消化道部分环境的条件下。菌株在极酸性、中性和弱碱性pH值、较低和接近体温的温度以及含盐溶液中生长。所有20株在约pH3的低pH值(类似人体胃酸)和高达6%的盐度下均能存活,并在体温下生长最佳。它们还能发酵无菌牛奶,使其在12至36小时内变酸并增稠,并产生可测量量的乳酸,有些菌株的乳酸含量超过8%。这些性状表明,这些细菌既适合乳制品发酵,也能耐受肠道环境。

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对抗危险微生物的表现

接下来的问题是这些牛奶来源的细菌能否抵御致病菌。团队收集了每株菌生长后的培养上清液,并将其置于接种了四种常见食源性病原体的平板孔中:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠埃希菌(Escherichia coli)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和伤寒沙门氏菌(Salmonella Typhi)。孔周出现的透明抑制圈表明病原体在该区域无法生长。所有20株在不同程度上抑制了所有测试的病原体,其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强。由于这些上清液未被中和或经酶处理,目前尚无法确定该效应的确切原因——是乳酸、过氧化氢还是蛋白类化合物所致——但总体结果显示出真实的抗微生物能力。

权衡安全性与潜在风险

在将任何微生物用于食品或作为益生菌补充剂之前,安全性是关键。令人鼓舞的是,在标准血琼脂试验中,没有任何菌株破坏红细胞,这表明它们不大可能在人群中造成此类损害。在暴露于常用抗生素时,大多数菌株对青霉素、氨苄青霉素、四环素和红霉素等药物仍然敏感,但许多菌株对万古霉素和庆大霉素表现出耐药性。此类耐药性在乳酸菌中常为自然特性,且可能不易传递给其他微生物,然而在没有基因检测的情况下,无法完全排除耐药基因传播的风险。

这项工作对牛奶与健康的意义

总体而言,研究表明来自埃塞俄比亚农场的生牛奶和发酵牛奶是乳酸菌的丰富来源,这些菌株能在类似肠道的条件下存活、高效发酵牛奶,并在体外抑制重要的食源性病原体的生长。对普通读者而言,这意味着传统乳制品工艺可能已经蕴藏着有望用于更安全、更稳定发酵食品和未来益生菌产品的候选菌株。然而,作者强调他们的发现只是早期步骤:这些细菌仍需进行精确的基因鉴定、详细的安全性检查,以及在动物或人体中的测试,才能自信地声称其健康益处或将其用于大规模工业应用。

引用: Kolech, A., Alemu, S. & Milkessa, T. Evaluation of the antimicrobial properties of potential probiotic lactic acid bacteria from raw and fermented cow milk. Sci Rep 16, 8355 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39586-1

关键词: 益生菌, 乳酸菌, 发酵乳, 抗微生物活性, 食品安全