崔树茂：益生菌的生长抑制因素及氮源利用的选择性与特征

    益生菌对于健康的调节作用具有全球性共识，益生菌相关产品在全球范围内的销售与流通也一直保持较好势头。近年来有关益生菌的产品不仅数量逐渐增多，更开始从乳制品向各类普通食品延伸，从片剂粉剂到消费者常见的益生菌饮品。国内学者对益生菌的关注度也越来越高，现已掀起“益生菌-肠道菌群-肠道健康” 的研究热潮，主要集中在益生菌对肠道健康、免疫发育、营养代谢、情绪管理、肝脏疾病、口腔疾病、妇科疾病等疾病影响的研究 ，大量研究证实日常补充益生菌可有效实现对一系列疾病或生理异常的膳食干预和预防。然而，我国益生菌产业最核心的菌株资源，长期被国外巨头公司所控制，全球原料供应也被丹麦科汉森与美国杜邦等寡头垄断。

    江南大学食品生物技术研究中心致力于益生菌资源挖掘、生理解析、产业应用、肠道菌群等方面的研究，并取得了丰富的研究成果，现已开发功能菌株146株，发表 SCI 520 余篇，获中国发明专利授权 110 项，获国际专利授权 17 项。在第七届新型有机氮源应用与发展趋势研讨会上，江南大学食品学院崔树茂副研究员作了题为“益生菌的生长抑制因素及氮源利用的选择性与特征”的报告，受到参会者的广泛好评。

    崔老师介绍了益生菌的发现、种类、培养工艺、氮源种类，以恒pH分批培养工艺为切入点，对益生菌的生长抑制因素、益生菌利用氮源的选择性、益生菌（双歧杆菌）氮源利用的特征等3个部分进行了深刻的剖析。益生菌种类繁多，包括乳杆菌、双歧杆菌链球菌等18个属，共200多种，根据代谢途径分为专性同型发酵途径、专性异型发酵途径、双歧发酵途径，不同种株差异大营养偏好不同。

    益生菌的培养工艺有恒pH分批培养、透析培养、膜滤循环培养、 固定细胞法、离子交换、诱导有氧呼吸、共培养、生物膜等，恒pH分批培养目前使用最广泛，但存在代谢抑制，不利于菌体高密度生长。

    崔老师详细分析了恒pH分批培养下不同类型益生菌的生长抑制因素，酸根引起的渗透压升高是抑制益生菌生长的主要因素，菌株在酸根积累到其最低抑菌浓度时被完全抑制而停止生长。

    崔老师还从细胞壁蛋白酶、肽转运、胞内肽酶、氨基酸转运与合成等多角度阐述了析益生菌氮源利用机制，详细分析了不同氮源的肽分子量分布及益生菌的氮源选择性。植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、短乳杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌等对酵母源氮源FP103和FM803均有偏好性，菌株主要利用分子量在1000Da以下的肽，且对500Da以下的小分子肽利用率最高。

    最后，崔老师分析了双歧杆菌的多肽利用效率、氨基酸利用特征、氨基酸利用基因、蛋白水解基因、肽利用特性、转运肽特性。双歧杆菌对酪蛋白肽的利用效果均优于氨基酸，双歧杆菌均偏向于转运含有促进菌株生长的氨基酸的肽，可对菌株转运的肽段具有高度的菌株特异性。

    崔树茂老师将传统的检测技术与现代基因组学结合，氮源的肽段和氨基酸的利用特征与基因组分析数据结合，分析了益生菌的代谢特点并阐述了氮源的代谢机制，为益生菌的氮源的利用提供了理论支持，为益生菌菌种培养关键技术提供研究依据和突破口，有利于我国益生菌生产制备工艺的技术创新，利于大健康产业的蓬勃发展。