影响选定乳酸菌株抗真菌活性的因素及其活性化合物的特性分析

《Antonie van Leeuwenhoek》：Factors influencing antifungal activity of selected lactic acid bacteria strains and characterization of their active compounds

本研究分析了五种乳酸菌（L. pentosus 22B、L. mesenteroides 8C2、L. plantarum 21B、E. faecium LC2V5和LC2P8）的抗真菌活性影响因素，发现培养时间（48小时）、温度（25-30℃）、初始pH（3-4）及碳源（蔗糖、半乳糖、甘露糖）显著影响活性（p<0.0001）。长期冷冻保存导致部分菌株活性丧失，而HPLC和GC-MS检测到有机酸（乳酸、乙酸等）及脂肪酸（如9-十八碳烯酸）为活性成分，扫描电镜证实其破坏真菌菌丝结构。该研究为优化天然抗真菌剂应用提供了机制支持。

　　

摘要

乳酸菌（LAB）具有显著的抗真菌活性，但影响这种活性的因素仍缺乏充分研究。在本研究中，我们探讨了物理化学因素和营养因素对五种乳酸菌株抗真菌活性的影响，这些菌株包括 Lactiplantibacillus pentosus 22B、Leuconostoc mesenteroides 8C2、Lactiplantibacillus plantarum 21B、Enterococcus faecium LC2V5 和 Enterococcus faecium LC2P8。研究因素包括培养时间、培养基初始pH值、培养温度、长期储存条件以及碳源。结果表明，这些因素显著影响了所研究乳酸菌株的抗真菌活性（p < 0.0001）。我们确定了能够产生最强抑制效果的最佳条件：培养时间为48小时（处于生长后期），培养温度为25–30°C，初始pH值为3–4，碳源根据菌株的不同可为蔗糖、半乳糖或甘露糖。此外，在-80°C下长期储存会导致两种菌株（8C2和LC2P8）的抗真菌活性完全丧失，而另外三种菌株则保持稳定。进一步通过HPLC和GC–MS分析确定了这三种稳定菌株产生的抗真菌化合物。分析结果显示存在多种有机酸（乳酸、乙酸、甲酸、苹果酸和富马酸）以及脂肪酸，如9-十八烯酸、11-十二烯酸和10-羟基酸。扫描电子显微镜观察证实这些化合物对真菌菌丝造成了明显的结构损伤，从而验证了它们的杀菌效果。本研究加深了我们对乳酸菌抗真菌活性关键因素和机制的理解，有助于优化其作为天然抗真菌剂的用途。