在前期研究中从新疆赛里木酸奶中筛选到一株产EPS的瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）MB2-1，它能水解乳蛋白产生很多种生物多肽，有些多肽具有抑制引起高血压的血管紧张素酶活性的作用而起到降血压功效。已有研究对其EPS进行了分离纯化、结构鉴定以及体外抗氧化能力的测定。L. helveticusMB2-1源EPS分离纯化后可得到3 种纯组分，分别为EPS-1、EPS-2、EPS-3，各纯组分结构已明确，且已知该EPS具有较强的超氧阴离子自由基清除活性，但目前瑞士乳杆菌MB2-1不同多糖组分对人体肠道菌群的调节作用及其益生机制尚不明确，因此南京农业大学食品科技学院的黄蓉、张学亮和李伟*等人旨在通过研究源于瑞士乳杆菌MB2-1的总EPS和EPS-2对益生菌增殖过程中的生长密度、多糖消耗量和SCFA生成量的影响，评价L. helveticus MB2-1源EPS的益生功能。
一
L. helveticus MB2-1源EPS的制备
本实验采用三氯乙酸法对去除菌体后的发酵液进行脱蛋白处理，得到的多糖产量为789 mg/L。然后使用DEAE-Cellulose 52进行分级纯化，纯化后得到3 个组分，分别是去离子水洗脱的组分EPS-1、0.1 mol/L和0.3 mol/L NaCl溶液洗脱的组分EPS-2和EPS-3；总EPS的回收率为60.24%，其中EPS-1、EPS-2和EPS-3的占比分别为17.38%、77.95%和4.67%，EPS-2在总EPS中的比例远高于其他两种EPS组分，因此本实验选用总EPS和EPS-2进行后续实验。进一步对EPS组分结构进行鉴定，发现EPS-1、EPS-2、EPS-3分子质量相近，单糖组成相同但比例有所差别，且分支度较高，而且EPS-2中的甘露糖比例最高，远高于其他EPS纯组分。
二
10 株益生菌及两株有害菌生长曲线
由图1可知，不同微生物在以总EPS为唯一碳源的培养基和以EPS-2为唯一碳源的培养基中均有不同程度的生长，经历了经典的延滞期、指数生长期以及稳定期。以总EPS和以EPS-2为唯一碳源的培养基中各微生物的生长情况不同；在以总EPS为唯一碳源的培养基中0～5 h的活菌数变化不显着，超过5 h活菌数显着提高，达到最大值后进入稳定期；在以EPS-2为唯一碳源的培养基中0～3 h的活菌数变化不显着，超过3 h活菌数显着提高。在两种培养基中菌体数提高最显着的均为E. faecium MN-1。
总体而言，随着时间的延长，不同碳源培养基的菌体数变化趋势相似。10 株有益菌在以总EPS为唯一碳源的培养基中最大活菌数较高，2 株有害菌在以EPS-2为唯一碳源的培养基中最大活菌数较高。
据微生物在总EPS和EPS-2中的拟合生长曲线显示，最大比生长速率是指每小时单位质量的菌体所增加的菌体量，延滞期是指微生物处于一个新的基质环境, 菌体基本不生长，但体内合成代谢活跃，为微生物的大量生长和繁殖准备的时期。结果显示，10种益生菌在总EPS和EPS-2中μmax和lag是不同的，L. plantarum M7-1、L. delbrueckii ssp. bulgaricus WG-1、L. plantarum 70810和L. plantarum 17-1五株菌，在EPS-2中的μmax较总EPS中大，且lag更小；L.fermentum z-15、L. lactisLZ-R-12、L. plantarum B1-6、L. paracasei S-NA三株菌在总EPS中的μmax较EPS-2中大，但lag较EPS-2中大；L. delbrueckii ssp. bulgaricus SRFM-1在EPS-2中μmax较大，但lag较总EPS中大；E.faecium MN-1在总EPS中μmax较EPS-2中大，且lag较小。10 株益生菌中，除L. delbrueckii ssp. bulgaricus SRFM-1和E. faecium MN-1之外其余8 株益生菌在EPS-2中生长的延滞期都较在总EPS中生长的延滞期短，即在总EPS中微生物所需的适应时间和生长繁殖的准备时间更长。2 株大肠杆菌在总EPS中的延滞期要明显高于EPS-2中，在总EPS及EPS-2的最大比生长速率也远低于在葡萄糖中的最大比生长速率。EPS的这种能被益生菌利用，并抑制有害菌生长的调节作用，证明EPS是一种潜在的益生元。
三
多糖利用情况
由图3可知，随着培养时间的延长，培养基中多糖含量明显降低，10 株益生菌对L. helveticus MB2-1源EPS的利用率不一，但总的变化趋势明显，即随培养时间的延长，多糖含量减少，多糖利用率增加。培养至第48小时多糖利用率最大的是L. paracasei S-NA，利用率达到77.74%，培养至第48小时多糖利用率最小的是L. plantarum 17-1，利用率达37.03%。
四
SCFA生成
结果显示，随着培养时间的延长，不同微生物产生的SCFA量均有不同程度的提高。含量提高最多、变化最明显的是乳酸。其中生成乳酸含量最高的是L. paracasei S-NA，在培养至第48小时乳酸浓度达到57.6mmol/L，较发酵之初的26.1 mmol/L提高了121.70%，乳酸浓度提高最不明显的L. fermentum z-15也提高了35.60%，达到35.4mmol/L。甲酸变化最明显的是 L.plantarum 70810，含量从23.4mmol/L提高到40.8 mmol/L，提高了74.40%。乙酸变化最明显的是L. paracasei S-NA，浓度从27.7 mmol/L提高到35.8 mmol/L，提高了29.20%。
表明在以总EPS为唯一碳源的培养基中，10株益生菌均具有良好的生成SCFA的性能。L. helveticus MB2-1源EPS与传统的益生元菊糖类似，经益生菌发酵能产生大量短链脂肪酸，短链脂肪酸能够降低肠道内环境的pH值，具有刺激肠道蠕动和较强的维护肠道功能、形态的作用，对大肠杆菌等致病菌的正常生长可以抑制，兼具治疗作用。因此L. helveticus MB2-1源EPS通过促进乳酸菌SCFA的生成可以起到良好的益生功能。
结 论
L.helveticus MB2-1不同多糖组分对乳杆菌增殖过程中生长密度的变化、多糖的利用率和SCFA的生成量影响结果表明，总EPS和EPS-2能够被10 种益生菌利用，为其提供生长繁殖的物质基础，并相较于普通碳源培养基一定程度上抑制2 株有害菌的生长。在以总EPS为唯一碳源条件下，10 种益生菌能够生成以乳酸为主，包含甲酸和乙酸的SCFA。L.helveticus MB2-1源EPS具有良好的益生功能，且含总EPS的益生功能较EPS-2的益生功能更为显着，因此在生产应用中，未经过纯化分离的总EPS的应用范围比分离纯化后的纯组分更广，作用效果更好，同时有效地降低了成本。该研究为今后更深入地研究 L. helveticus MB2-1源EPS及其不同组分在人体内发挥益生作用的机制提供了参考，同时也为EPS作为一种既赋予发酵乳制品特有风味和质构又强化产品益生功能特性的食品添加剂奠定了基础。
