乳酸菌胞外多糖免疫活性的研究进展

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1、乳酸菌胞外多糖免疫活性的研宄进展梁增澜李超王艳萍天津科技大学食品工程与生物技术学院乳酸蘭胞外多糖是乳酸蘭在生长代谢过程中分泌到细胞壁外的一种天然高分子化合物。由于苏能够改善发酵乳制品风味与质地，并具有多种生理活性，近年来受到国内外学者的普遍关注。根据近年来国内外乳酸菌胞外多糖免疫活性的研究现状，综述了产胞外多糖乳酸菌的种类、产量以及乳酸菌胞外多糖对特异性和非特异性免疫方面的影响，并对乳酸菌胞外多糖免疫调节活性及结构性质之间的构效关系进行了总结，旨在为乳酸菌胞外多糖的进一步开发和利用提供一定的理论基础。关键词：乳酸菌;胞外多糖;免疫调节活性;研宄进展;乳酸菌中

2、的部分菌株能够在生长代谢过程中分泌黏液或荚膜多糖，被称为乳酸菌胞外多糖。自上世纪40年代成功开发出由肠膜明串珠菌(Lcuconostocmcscntcioidcs)发酵生成的右旋糖野作为代血浆的主要成分以来，微生物胞外多糖引起了国内外学者的广泛关注，研宄与开发成果也取得了令人瞩目的成就。近年来，由于乳酸菌胞外多糖(L-EPS)不仅能够赋予发酵乳制品良好的风味和U感，还能够有效改善产品的性能，如增强持水力、降低乳清析出率、增加粘度等。此外，国内外研究表明L-EPS具有抗氧化、抗肿瘤、调节肠道菌群、降低血淸胆固醇、免疫调节等多种生物学功能，是新型食品级多糖的一种

3、良好来源，可被广泛运用于食品工业化生产、化妆品和微生物制药等领域中U1。本文主要针对产EPS的乳酸菌种类、EPS产量、EPS的免疫调节活性以及构效关系的最新研宄进展作以综述，旨在为进一步开发利用L-EPS提供一定的理论基础。根据伯杰氏手册，目前已被发现的LAB在细菌分类学上至少可划分为23个属，每个属乂发现若干个种和亚种，主要括乳杆菌属(Lactobacillus),双歧杆菌属(Bifidobacterium)、链球菌属(Streptococeus)、明串珠菌属(Leuconostoc)等。由肠膜明串珠菌土产的右旋糖野，是最早被开发的L-EPS，同时也是FD

4、A批准的第一种可用于食品的微生物胞外多糖。目前，研宂发现具有合成EPS的乳酸菌主耍有肠膜明串珠菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、瑞士乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳球菌乳脂亚种等［2］。然而，由于产EPS的LABA•有菌株特异性，不同菌种之间EPS产量和差较大。如表1所示，菌株的来源不同，其EPS产量差异明显，这既可能与菌株的相关产糖基因表达、菌体的生长代谢有关，又与培养基组分及培养条件有关。乳酸菌EPS根据合成位置的不同可分为与菌体细胞紧密相连的莢膜多糖和分泌到培养棊屮的粘液多糖;根据合成位点及单糖组成的不同又可分在细胞壁外进行生物合成的同型多糖和在细胞膜内进行生物合

5、成的杂型多糖。表1不同来源菌株的EPS产量对比TablelComparisonofproductionofEPSbetweendifferentstrains.2L-EPS的免疫活性国内外大量研究表明，L-EPS具有一定的免疫调节活性，是一类非特异性的免疫调节剂。它既能激活非特异性免疫中的巨噬细胞和NK细胞等免疫细胞，提高机体免疫分子的分泌能力;又能作用于特异性免疫系统，激活T淋巴细胞产生淋巴因子，刺激B淋巴细胞产生抗体M等。2.1L-EPS对非特异性免疫反应的影响非特异性免疫反应又称天然免疫或固有免疫，其免疫系统包括以皮肤、黏膜为代表的组织屏障，固冇免疫细

6、胞（如吞噬细胞、NK细胞、树突细胞等）以及固有免疫分子，如白细胞介素（IL）、肿瘤坏死因子（TNF）、干扰素（IFN）等细胞因子和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等酶类物质等。当抗原入侵机体后，非特异性免疫反应首先通过皮肤和黏膜等机体表面第一道屏障的清除作用来发挥机体保护功能。当抗原突破第一道防线后，淋巴和单核吞噬细胞系统等内部屏障开始发挥清除作用，故而固冇免疫细胞活性及机体免疫分子分泌能力会直接影响到机体非特异性免疫系统的平衡［25］。L-EPS作为一种非特异性的免疫调节剂则在非特异性免疫反应中发挥着举足轻重的作用。在肠道免疫反应中，乳酸菌菌株能够对宿主产生

7、重要影响，是由于EPS能够在菌体细胞外形成黏附性外层，有助于提高菌株对肠道表面的非特异性黏附与定植，并促进肠上皮细胞产生如TNF-a、IFN-y>IL-1P>IL-10、IL-12等细胞因子,进而刺激肠上皮细胞增殖分化，与黏膜固有层免疫细胞相互作用，平衡炎症免疫反应，发挥其免疫增强作用拉虹。此外，当EPS突破皮肤、黏膜等第一道防线后，也可通过激活岡有免疫细胞，如提高体内巨噬细胞的吞噬能力，平衡一氧化氮（NO）、IL-10、肿瘤坏死因子-a（TNF-a）,IL-12,IL_6等细胞因子的分泌能力位立，激活树突状细胞（DCs）,增强NO、IL-12p70、IL-

8、10和调节活化正常T细胞表达和分泌的趋化因子（RAN