文章鉴读|渤海大学食品科学与工程学院励建荣教授：产β-葡萄糖苷酶鸡乳杆菌的益生功能评价及其在发酵红茶汤中的应用

食品工业科技编辑部

2025-06-11

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渤海大学食品科学与工程学院的檀茜倩，周振彧，崔方超，王当丰，吕欣然，李学鹏，励建荣等人重点介绍了乳酸菌中的一种酶——β-葡萄糖苷酶的功能及其在食品发酵中的应用。章节内容提到β-葡萄糖苷酶能够从低聚糖中释放非还原末端葡萄糖残基，并分为三类。乳酸菌是β-葡萄糖苷酶的良好来源，已在食品发酵中用于改善风味和功能。研究表明，β-葡萄糖苷酶在红茶制作中能提升质量和风味，增加挥发性化合物含量，增强香气。此外，章节还提到了乳酸菌作为发酵剂在红茶发酵中的应用研究，以及本研究计划对产β-葡萄糖苷酶乳酸菌进行筛选分离，并研究其在发酵红茶汤中的应用。

摘要：本研究对健康婴儿粪便和东北酸菜中产β-葡萄糖苷酶乳酸菌进行了筛选，随后对酶活力最高的乳酸菌菌株的安全和益生特性以及其在红茶汤发酵中的应用进行了研究。实验结果发现健康婴儿粪便分离的一株乳酸菌FB20产β-葡萄糖苷酶活力最高，为0.58 U/mL，经鉴定为鸡乳杆菌（Lactobacillus gullinarum）。L. gullinarum FB20具有良好的耐酸特性，在模拟胃液中存活率可达到96.21%±1.40%，8 h自聚集率为38.87%±0.14%，与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的共聚集率分别为38.82%±1.10%和53.92%±1.96%。可有效清除DPPH自由基、ABTS⁺自由基、羟自由基，清除率分别为55.67%±3.19%、98.47%±0.01%和57.65%±3.42%；具有抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的能力，抑制率分别为67.91%±1.24%和66.53%±0.34%。L. gullinarum FB20发酵红茶汤后，红茶汤对DPPH自由基、ABTS⁺自由基和羟自由基清除能力显著提高了12.48%、4.35%和10.57%（P<0.05），总酚含量也显著提高了1.07 mg/mL（P<0.05）。通过电子鼻测定发现，经过L. gullinarum FB20发酵的红茶汤相较对照组有机硫化物显著降低。本研究对产β-葡萄糖苷酶菌种的挖掘以及相关菌株在改善发酵茶汤中的应用提供了一定的理论依据。

PART.01

结果

重点介绍了从发酵酸菜和婴儿粪便中分离出的产-葡萄糖苷酶乳酸菌，特别是酶活力最高的FB20菌株的益生功能评价及其在发酵红茶汤中的应用。主要内容包括：

1. FB20菌株的鉴定为鸡乳杆菌，具有产-葡萄糖苷酶的能力。

2. FB20菌株的生长特性、安全性（无溶血性、不产有害代谢物）、抗生素敏感性、耐酸耐胆盐特性以及自聚集和共聚集能力。

3. FB20菌株的抑菌能力，对大肠杆菌E1的抑制效果最优。

4. FB20菌株的无细胞上清液具有抗氧化性，对ABTS自由基的清除能力最强。

5. FB20菌株具有降糖能力，能抑制-淀粉酶和-葡萄糖苷酶活性。

6. FB20菌株发酵红茶汤后，抗氧化能力显著提高，风味也有所改善。

图 1 所分离的乳酸菌产β-葡萄糖苷酶的酶活力

Figure 1. Enzyme activity of the β-glycosidase producing lactic acid bacteria

注：不同小写字母代表有显著性差异（P<0.05）。

图 2 鸡乳杆菌FB20的鉴定和生长特性分析

Figure 2. Identification and growth characteristic of L. gallinarum FB20

注：（a）鸡乳杆菌FB20在厌氧条件下培养的菌落形态图；（b）鸡乳杆菌FB20革兰氏染色后于光学显微镜下1000×观察图；（c）鸡乳杆菌FB20在CaCO₃平板上的生长情况；（d）鸡乳杆菌FB20产β-葡萄糖苷酶能力；（e）鸡乳杆菌FB20系统发育树图；（f）鸡乳杆菌FB20生长曲线。

图 3 鸡乳杆菌FB20抑菌能力

Figure 3. Antibacterial ability of L. gallinarum FB20

图 4 鸡乳杆菌FB20对DPPH自由基、ABTS⁺自由基、羟自由基清除能力

Figure 4. Scavenging ability of L. gallinarum FB20 on DPPH radicals, ABTS⁺ radicals, and hydroxyl radicals

注：同一指标不同小写字母代表有显著性差异（P<0.05）。

图 5 鸡乳杆菌FB20发酵红茶体外抗氧化能力

Figure 5. In vitro antioxidant capacity of fermented black tea soup by L. gallinarum FB20

注：（a）自由基清除能力；（b）总酚含量与还原力；同一指标不同小写字母代表有显著性差异（P<0.05）。

图 6 鸡乳杆菌FB20发酵对红茶汤风味影响的电子鼻分析

Figure 6. Effect of L. gallinarum FB20 fermentation on the flavor of black tea soup by electronic nose analysis

注：（a）发酵红茶汤PCA；（b）鸡乳杆菌FB20发酵红茶汤雷达图。

表 1 电子鼻传感器性能描述

Table 1 Performance description of electronic nose sensor

表 2 鸡乳杆菌FB20产有害代谢物能力

Table 2 Ability of L. gallinarum FB20 to produce harmful metabolites

注：+代表阳性，−代表阴性。

表 3 鸡乳杆菌FB20抗生素药敏性

Table 3 Antibiotic susceptibility of L. gallinarum FB20

注：抗生素药敏性的抑制程度分为R（低敏感性，抑制直径≤14 mm）、IR （中等敏感性，抑制直径15~19 mm）、S（高敏感性，直径>20 mm）。

表 4 鸡乳杆菌FB20耐酸耐胆盐及模拟胃肠液存活率

Table 4 Acid and bile salt tolerant and survival rate in simulated gastrointestinal fluid of L. gallinarum FB20

注：不同小写字母代表各实验组内有显著性差异（P<0.05）。

表 5 鸡乳杆菌FB20自聚集、共聚集率

Table 5 Auto-aggregation and co-aggregation rates of L. gallinarum FB20

注：不同大写字母代表组间有显著性差异，不同小写字母代表组内有显著性差异（P<0.05）。

表 6 鸡乳杆菌FB20降糖能力

Table 6 Hypoglycemic ability of L. gallinarum FB20

注：同一指标不同小写字母代表有显著性差异（P<0.05）。

PART.02

思维导图

PART.03

结论

研究了从泡菜汁和健康婴儿粪便中分离的7株产葡萄糖苷酶的乳酸菌，确定了一株高产葡萄糖苷酶的鸡乳杆菌，并对其益生特性进行了分析。结果显示该菌株具有较强耐受酸性环境、抗氧化和降糖功能，是一株潜在的益生菌。此外，该菌株发酵红茶汤能改善风味和增强抗氧化性，为其在发酵红茶汤中的应用提供了理论依据。后续研究将探索发酵对红茶汤营养功能的影响及改善品质的机制。

引用本文：檀茜倩，周振彧，崔方超，等. 产β-葡萄糖苷酶鸡乳杆菌的益生功能评价及其在发酵红茶汤中的应用[J]. 食品工业科技，2025，46（11）：174−184. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024070296.

Citation: TAN Xiqian, ZHOU Zhenyu, CUI Fangchao, et al. Probiotic Characterization of β-Glycosidase Producing Lactobacillus gullinarum and Its Application in the Fermentation of Black Tea Soup[J]. Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(11): 174−184. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024070296.

基金项目：云南科技人才与平台计划项目（202205AF150060）。

通信作者简介

励建荣，男，博士，二级教授，博士生导师。曾任杭州澳医保灵药业有限公司工程师(1989.03-1992.07)，浙江工商大学讲师、副教授、教授、校长助理兼食品与生物工程学院院长(1992.07-2011.04)，渤海大学党委常委、副校长（2011.04-2024.11）。现任渤海大学校学术委员会主任，食品科学研究院院长。全国高校黄大年式教师团队负责人、新世纪百千万人才工程国家级人选、国务院特殊津贴专家，兴辽英才杰出人才、辽宁省攀登学者、优秀专家、学术头雁、五一劳动奖章获得者。入选爱思唯尔高被引学者、全球2%顶尖科学家、全球顶尖前十万名科学家和中国高贡献学者榜单。主要从事果蔬和水产品贮藏加工、营养与功能食品方面的研究，主持各类科研项目百余项，其中国家级10余项（含国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划项目等）、省部级项目40余项、企业委托项目40余项（单个项目转让金额1200万元1个，500万元2个）、国际合作项目3项；排名第一获得国家科技进步二等奖2项、国家级教学成果二等奖1项；授权国内外发明专利130余件；以第一或通讯作者发表SCI收录论文300余篇（其中中科院大类一区160余篇，IF＞10.0的30余篇，IF＞20.0的1篇）。现任生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心主任、辽宁省食品安全重点实验室主任等；中国食品科学技术学会常务理事、中国农业工程学会农产品贮藏加工分会副理事长；教育部食品类专业教指委委员等。

（以上信息来渤海大学食品科学与工程学院官网）

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荟聚食品英才，

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各位专家学者：

为推动食品科学领域的知识经验交流，促进食品产业的创新发展，2025第三届食品科学家论坛及产学研交流大会、2025宁夏食品科学论坛暨《食品工业科技》与 Food Innovation and Advances 编委会会议将于2025年8月4-6日在银川召开。本次论坛将以“荟聚食品英才，共创美好未来”为主题，旨在为食品科学家提供交流平台，加强技术交流和创新能力融合。

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食品科学家是推动食品学科发展、产业进步的中坚力量，而青年科学家是重要力量。本次论坛诚挚邀请国内外各大院校、科研院所、食品企业等专家共同参与，期待食品科学家、青年科学家、博士研究生、硕士研究生积极提交研究成果，分享研究心得，共同推动食品学科的发展。本届论坛不仅为国内外食品学科领域的交流与合作提供了平台，也将为食品期刊、食品饮料企业、仪器商提供展览、展示。Food Junction：2025第三届食品科学家论坛及产学研交流大会期待与您相约“塞上江南”——银川。

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