《Applied Food Research》：The Beneficial Effects of Functional Fermented Milk on Reducing the Risk of
Clostridium perfringens in Vivo
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面对产气荚膜梭菌污染硬质奶酪对食品安全与健康构成的威胁，本研究探讨了含有益生菌或保护性乳酸菌的功能性发酵乳能否缓解其负面影响。研究人员通过大鼠实验发现，摄入益生菌发酵乳可有效降低粪便中产气荚膜梭菌载量，并改善血糖、血脂等代谢指标，为利用功能性发酵乳干预食源性致病菌风险提供了新视角。
在享受一块美味的硬质奶酪时，你可能不会想到其中可能潜藏着一种名为产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）的危险“食客”。这种厌氧、产孢的革兰氏阳性菌，广泛存在于土壤、水体及食品环境中。当它污染了奶制品，如埃及传统的Ras奶酪，不仅会在熟化过程中造成奶酪变质，产生不良气味、风味和结构缺陷，更可能在被消费者摄入后，在肠道中定植并引发健康风险。产气荚膜梭菌是常见的食源性致病菌之一，其孢子甚至能耐受巴氏杀菌，是乳制品行业面临的严峻挑战。传统的食品安全控制手段有时难以彻底清除这类微生物，且抗菌剂的使用又可能扰乱人体肠道菌群平衡。那么，有没有一种更天然、更“友好”的方式来抵御这种风险呢？
研究者们将目光投向了我们肠道中的“好伙伴”——乳酸菌（Lactic Acid Bacteria, LAB）。这类细菌，特别是其中的益生菌（如嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus、嗜热链球菌 Streptococcus thermophilus、双歧杆菌 Bifidobacterium spp.）以及一些具有保护作用的菌株（如鼠李糖乳杆菌 Lactobacillus rhamnosus），以其产生有机酸、抗菌肽和竞争性抑制有害菌的能力而闻名。它们能否像肠道卫士一样，帮助机体对抗随污染奶酪进入体内的产气荚膜梭菌，并减轻其潜在的生理影响？这正是埃及坦塔大学农业学院食品科技系的研究团队在本项研究中试图解答的核心问题。他们的研究成果发表在《Applied Food Research》期刊上。
为了探究这个问题，研究人员进行了一项严谨的大鼠体内实验。他们从埃及三角洲地区的奶酪生产商处获得了自然被产气荚膜梭菌污染（检出有该菌）和未污染（未检出该菌）的Ras奶酪样本。实验将20只雄性白化大鼠随机分为四组，进行为期5周的喂养：G1组（阴性对照组）饲喂未污染奶酪；G2组（阳性对照组）饲喂被产气荚膜梭菌污染的奶酪；G3组在饲喂污染奶酪的同时，补充含有益生菌（嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌）的发酵乳；G4组则在饲喂污染奶酪的同时，补充含有保护性菌株（鼠李糖乳杆菌）的发酵乳。实验期间，研究人员系统评估了大鼠的生长性能、粪便中厌氧产孢菌（特别是产气荚膜梭菌）的数量、血液学指标、血浆生化参数以及脂质谱。
3.1. Ras奶酪的微生物含量
微生物学分析确认，用于实验的变质奶酪样本确实含有较高的厌氧产孢菌（log 6.08 CFU/g）且检出产气荚膜梭菌，而质量良好的对照样本则不含该菌。两种奶酪样本均未检出肠杆菌科、大肠杆菌、沙门氏菌等其他常见病原体，这确保了实验观察到的效应主要归因于产气荚膜梭菌。
3.2. 生长参数
在整个实验期间，所有组别的大鼠在活动、行为或毛发光泽上均未观察到异常变化。四组大鼠的总体重和心、肝、肾等器官重量均无显著差异。这表明，在本研究的暴露条件下，产气荚膜梭菌污染及补充发酵乳并未对大鼠的整体生长和主要器官重量产生可测量的负面影响。
3.3. 大鼠粪便样本中的产气荚膜梭菌
这是本研究最关键的发现之一。结果显示，饲喂污染奶酪的G2组大鼠粪便中厌氧产孢菌数量最高。而同时摄入益生菌发酵乳的G3组，其粪便中厌氧产孢菌计数最低，并且在5周喂养期后，其粪便中完全未检测到产气荚膜梭菌。补充保护性菌株发酵乳的G4组，其厌氧菌计数介于G2和G3之间。这强有力地表明，含有乳酸菌（特别是益生菌组合）的发酵乳能显著降低产气荚膜梭菌在肠道中的存活或定植。
3.4. 肝功能
研究人员检测了丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）和碱性磷酸酶（ALP）等血浆肝脏酶指标。结果显示，各实验组之间的这些酶水平没有显著差异。这表明，在本研究条件下，摄入污染奶酪或补充发酵乳并未对大鼠的肝功能造成可检测到的损伤。
3.5. 血浆中肌酐和尿素水平
肌酐和尿素是评估肾功能的关键指标。实验发现，虽然G2组（仅喂污染奶酪）的肌酐水平略高于正常范围上限，但各组间的肌酐和尿素水平均无显著统计学差异。血浆白蛋白和总蛋白水平在各组间也保持稳定。这些结果表明，肾脏功能未因实验处理而受到显著影响。
3.6. 血浆全血细胞计数（CBCs）
血液学分析显示，各组间多项血细胞参数存在显著差异，例如白细胞（WBC）、中性粒细胞（N）、淋巴细胞（L）、单核细胞（M）等的计数变化。例如，G4组（保护性菌株）的白细胞和中性粒细胞计数升高，而淋巴细胞和单核细胞计数降低。G3组（益生菌）则表现为嗜酸性粒细胞（E）和平均血红蛋白含量（MCH）升高。然而，研究人员谨慎地指出，这些变化应被解释为生理性的关联，而非明确的免疫刺激、抑制或炎症反应的证据，因为缺乏直接的免疫或炎症标志物检测。
3.7. 血浆葡萄糖水平和脂质谱
在代谢指标方面，研究发现了更明确的有益效应。与G1和G2组相比，补充了益生菌（G3）或保护性菌株（G4）发酵乳的大鼠，其血浆葡萄糖水平显著降低。在脂质谱方面，虽然总胆固醇（TC）在各组间无差异，但G3组的高密度脂蛋白（HDL，即“好”胆固醇）水平最高，而仅食用污染奶酪的G2组的低密度脂蛋白（LDL，即“坏”胆固醇）水平最高。此外，G3和G4组的LDL水平均显著低于G2组。甘油三酯（TG）水平在各组间也存在显著差异。
结论与讨论
本研究得出结论，摄入被产气荚膜梭菌污染的Ras奶酪，虽然在本实验条件下未导致大鼠明显的生长障碍或肝肾损伤，但引发了粪便中该病原菌数量的增加，并可能对血脂谱产生不利影响（如升高LDL）。然而，同时摄入含有特定乳酸菌（益生菌或保护性菌株）的功能性发酵乳，展现出了多方面的保护作用。
首先，也是最重要的，益生菌发酵乳（G3）能几乎完全清除粪便中的产气荚膜梭菌，显著降低肠道内厌氧产孢菌的总负荷。这归因于乳酸菌通过竞争性排斥、产生有机酸降低肠道pH值、以及合成抗菌代谢物（如细菌素）等多种机制，抑制了病原菌的生长和定植。
其次，功能性发酵乳的摄入对宿主的代谢健康产生了积极影响。它显著降低了血浆葡萄糖水平，并改善了脂质谱，表现为升高有益的HDL胆固醇，同时降低有害的LDL胆固醇。这些变化可能与益生菌影响胆汁酸代谢、增强其粪便排泄，或通过其他方式调节宿主脂质代谢有关。
尽管血液学参数出现了诸多变化，但研究者认为这些是生理性的调整，而非病理性的免疫激活或抑制。例如，益生菌和保护性菌株可能通过降低肠道pH值来增加膳食铁的生物利用度，从而影响了与血红蛋白合成相关的参数（如MCHC）。
综上所述，这项研究为利用功能性发酵乳作为一种潜在的膳食干预策略，来应对由产气荚膜梭菌等食源性病原体污染带来的健康风险，提供了有价值的初步证据。它表明，特定的乳酸菌不仅能直接对抗肠道内的病原菌，还可能对宿主的糖脂代谢产生有益的调节作用。当然，研究也存在一些局限性，例如未评估细菌毒素产生、肠道定植程度和组织病理学损伤，也未对益生菌在肠道的存活和定植进行追踪。未来的研究需要采用更严格控制的饮食、分子微生物学分析以及炎症和免疫生物标志物检测，来进一步验证和深化这些发现。尽管如此，这项工作为开发基于益生菌的、旨在提升食品安全性和促进代谢健康的功能性食品，指明了有前景的方向。
