《食品科学》：酵母菌的益生功能及在食品中的应用

酵母菌是人类文明史上被最早应用的微生物，也是酒精饮料和面包加工中最重要的微生物。目前，人们对酵母菌的常规研究已经非常广泛，国内外涉及发酵以及菌种选育的研究数不胜数。

酵母菌与我们生活密不可分，已在食品、饮料、饲料、工业乙醇等领域得到广泛应用。酵母菌除了发酵功能外，在益生方面也显示出了重要作用。与传统益生菌相比，酵母菌在治疗腹泻疾病、提高免疫力、增强营养等方面都有显著效果，且酵母菌的代谢产物（二氧化碳和乙醇）对食品种类和风味都有积极贡献。酵母菌在食品中应用的文献数不胜数，但描述其益生功能的文献却不多。上海理工大学医疗器械与食品学院的牟志勇、杨昳津、夏永军*等人概述了酵母菌的几种益生特性，包括抑菌性、降胆固醇、黏附特性等，并对酵母菌的安全性评估及未来发展方向提出了建议。

1、酵母菌的益生特性

抑菌特性

微生物的抑菌性在缓解人类健康疾病方面起到了一定的疗效，由大肠杆菌（Escherichia coli）、沙门氏菌（Salmonella）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等引起的肠道感染中，布拉氏酵母已被证明具有良好的功效。与药物治疗相比，微生物治疗具有低毒性；另一方面，对食源性病原体具有拮抗作用的酵母菌株可能有助于确保食品的卫生质量。

治疗肠炎、腹泻等相关疾病

人体胃肠道由上皮细胞、免疫细胞和各种微生物组成。当微生物平衡被打乱时，会诱发肠炎等各种疾病。益生菌有助于维持肠道微生态平衡，增强免疫能力，减少病原体的定植，促进有益微生物的生长。布拉氏酵母的首次发现是在印度荔枝和山竹皮中，当地人食用该作物果皮来抑制腹泻病情的蔓延，它已在欧洲、非洲、南美洲成为一种治疗腹泻的药物替代物。因此，缓解腹泻和肠炎的微生物制剂中几乎都含有布拉氏酵母。目前，已有大量研究表明布拉氏酵母的作用机制：1）分泌抗毒素蛋白及抗菌物质；2）抑制促炎因子（如白介素8、肿瘤坏死因子α等）表达；3）调节肠道微生态结构。近年来，围绕布拉氏酵母治疗疾病的临床研究以及动物实验很多，一些酿酒酵母及其发酵制品也具有治疗效果。研究发现，患有肠炎的小鼠在喂食β-葡聚糖后，其症状有所改善，β-葡聚糖处理不仅降低了肠炎小鼠髓过氧化物酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶的水平，而且还改善了免疫球蛋白水平。使用酿酒酵母UFMGA-905治疗黏膜炎模型小鼠，可抑制小鼠体质量的降低、增加肠通透性和降低空肠病变（绒毛缩短）。此外，该酵母还具有较强抗氧化能力，可保护杯状细胞，并促进实验性黏膜炎小鼠肠隐窝细胞的复制。

降胆固醇

有关乳酸菌，如鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus），在降胆固醇、甘油三酯方面的研究很多，但酵母菌降胆固醇的研究并不多。酵母菌降低胆固醇的机理有两种，分别是产胆盐水解酶和细胞壁膳食纤维吸附。毕赤酵母BY5、东方伊萨酵母（Issatchenkia orientalis）BY10、东方伊萨酵母BY15和解脂亚罗酵母HY4被确定为4 株具有潜在降胆固醇活性的酵母菌株。其降胆固醇机理是不断繁殖的酵母细胞吸收胆固醇。实验发现，马克鲁维酵母（Kluyveromyces marxianus）可以促进小鼠小肠产生短链脂肪酸，短链脂肪酸中的丙酸可以限制胆固醇合成，且短链脂肪酸还可以与胆固醇竞争小肠结合位点。

其他益生特性

表1总结了酵母菌的主要益生特性，例如抑菌性、降胆固醇能力、提高免疫力、降解毒素等。从发酵食品中分离出的酿酒酵母及毕赤酵母，经细胞实验发现，所有菌株都能与病原菌发生共聚集，抑制大肠杆菌、李斯特菌（Listeria monocytogenes）、沙门氏菌对细胞的黏附，从而降低致病菌在肠道内的定植。此外，黏附特性与肠道细菌细胞壁表面的蛋白表达及细胞表面多糖成分紧密相关，这些位于微生物表面的成分可以在黏膜免疫调节过程中发挥很大的作用。

2、益生酵母菌的作用机制

益生酵母菌有别于普通酵母，它有着独特的细胞结构。结合筛选后益生菌的特性不难发现，耐受性是益生菌筛选的首要特性，耐受性强的菌株可在胃肠道环境中存活，发挥益生作用。酵母菌的耐高温特性与其细胞壁的厚度有关。布拉氏酵母的细胞壁比其他酵母厚，最内层β-葡聚糖含量高，对温度的耐受程度优于普通酵母，这也是布拉氏酵母菌在37 ℃下可繁殖的原因之一。酵母菌抑菌的一种机制是与病原体发生共聚集，具体表现为细胞壁的黏附作用。酵母菌细胞壁的最外层由甘露聚糖组成，有关甘露聚糖黏附作用的报道很多，在酿酒酵母抑制白色念珠菌实验中，酵母与念珠菌争夺在体细胞上的附着位点，在电子显微镜下观察到形成了“体细胞-酿酒酵母-念珠菌”模型，减少了念珠菌的附着，降低了致病几率。

3、益生酵母菌的应用

酵母菌在制酒、酿醋、发酵面食等行业中扮演着重要的角色，可改善食品风味、香味和质地，增强营养特性等（图1）。酵母菌在食品或饮料中应用时，不应损害人体健康，也不能对产品的口感以及货架期产生有害影响。其次，微生物本身应该具备一定的优良性能，例如耐酸、耐胆盐、酶活性强等，并且具备良好的黏附特性，在人体内可保持较高的数量水平。在酒、食醋、酱油和泡菜等发酵食品中，酵母菌是发酵剂中重要的组成成分，在乳品、果汁等无醇饮料和密封食品中，酵母菌则因其产乙醇、二氧化碳以及本身所带有的气味等，给产品带来负面影响。近年来在饮品行业中也出现了添加酵母菌的研究，利用菌种之间的互相作用维持益生菌处于主导水平，保持产品的稳定性，提高产品的营养价值，如开菲尔粒的制作。

4、酵母菌的安全性评价

酵母菌常寄生于人体皮肤和黏膜等处，属于正常菌群，但也属于条件致病菌。酵母菌中条件致病菌有假丝酵母菌，严重感染者可导致基础疾病、免疫功能低下，长期使用抗生素、反复放置导管、器官移植、反复超声雾化治疗、激素及免疫制剂等都是感染酵母菌的重要途径。目前，市面上用到酵母菌的领域很广泛，特别是食品领域，例如乙醇生产、调味剂、面食发酵等。益生菌安全性评价一般以病原性、毒性、代谢及菌株内在特性作为指标，通过细胞实验、动物实验来确定其安全性。王红从苹果和梨表面筛选得到217 株酵母，并对其中24 株具有代表性的菌株做了4 种细胞（人食管癌细胞Eca-109、人肺癌细胞A549、人乳腺癌细胞mc F-7、大鼠肾小球系膜细胞HEZY-1）毒性实验，其中7 株酵母对至少两种细胞具有明显抑制作用，两株酵母具有食用安全性隐患。研究人员从发酵食品中分离出13 株食源性酵母，将其分别对常见的3 种肠道病原菌（大肠杆菌、李斯特氏菌、肠炎沙门氏菌）做了细胞黏附抑制实验，所有菌株都能降低病原菌对Caco-2的黏附，大多数酵母菌表现出的抑菌效果甚至优于布拉氏酵母。

结 语

酵母菌在食品以及饮料行业已经得到了广泛的研究与应用。近年来的研究表明，酵母菌正打破人们对其固有的认识，逐渐成为益生菌的一员。目前，市场上常见食品中含有的益生菌主要为双歧杆菌、乳杆菌、乳球菌，在我国《益生菌类保健食品申报与审评规定》中，酵母菌也没有被列入其中。无论是在食品行业还是对人类健康来说，酵母菌都具备成为新一代益生菌的潜力。酒类、面食、果蔬汁、酵素生产中，酵母菌都发挥着不可或缺的作用。在酒、酵素等发酵产品中，酵母菌的研究以及应用进展得比较顺利，无论菌种选择、工艺优化还是产品最终评价，都取得了不错的结果。乳品加工中酵母菌不是主要微生物，甚至会破坏乳制品的口感及稳定性，但这种不良影响具有菌种差异性，也有研究表明，益生酵母菌的应用不会影响产品口感；相反，加入酵母菌后会产生特定的风味，并且也会增强益生菌稳定性，因此，酵母菌具备在乳制品中应用的潜能。除了用作益生菌，酵母菌还具有其他有益功效，例如富含维生素，可以选择合适的菌株，优化食品生产加工技术，增加食品益生功能。

与双歧杆菌、乳杆菌等益生菌不同的是，酵母菌最初应用于发酵生产，其益生功能的开发源于布拉氏酵母益生功能的发现。市场上常见的含酵母制品包括助消化的酵母片和治疗腹泻的布拉氏酵母菌散等产品。目前酵母菌在治疗腹泻、肠炎，降胆固醇，增强营养方面的功效已被证实。体外实验和动物实验中，酵母菌在提高机体免疫力、抑制毒素产生与吸收、抑制病原微生物繁殖、抗氧化、抗肿瘤活性方面也有积极作用。尽管对酵母菌益生作用发掘的并不全面，但从其表现以及安全性评价来看，酵母菌具有作为益生菌的潜力。

本文《酵母菌的益生功能及在食品中的应用》来源于《食品科学》2021年42卷15期309-318页，作者：牟志勇，杨昳津，王光强，熊智强，宋馨，李国辉，艾连中，夏永军。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200609-123。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2021年11月27-28日在河南郑州共同举办“2021年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。