新思路|从益生肠道菌角度分析中药药理：挖掘具有降胆固醇潜能的陈皮源益生菌《Microorganisms》

中药食疗一直颇具争议性，比如说陈皮就是一种神奇的存在——30年陈的新会陈皮价格可以高达上千元。中药食疗作用机制一直成谜，这到底是智商税、还是因为认知和技术局限而没找到正确的打开方式？

近日，华南理工大学食品科学与工程学院陈谷教授团队在《Microorganisms》发表了题为“probiotic potential and Cholesterol-Lowering Capabilities of Bacterial Strains Isolated from pericarpium Citri Reticulatae ‘Chachiensis’”的文章，通过筛查历史悠久的药食两用调味品“广陈皮”上的细菌群落多样性，首次从肠道益生菌的角度上研究，分离筛选出陈皮上的八株具有降胆固醇潜力的潜在益生菌。过高的胆固醇对心血管的害处已经广为人知，这项研究为解释中药食疗的作用机制提供新思路——通过服用提供益生菌或者影响肠道菌群，影响人体的吸收和代谢，从而提供健康益处。这或者也可能解释陈皮药性“同补药则补，同泻药则泻，同升药则升，同降药则降”。

广陈皮，pericarpium Citri Reticulatae‘Chachiensis’，来源于广东省新会地区茶枝柑的干燥成熟果皮。可用于烹饪、零食和泡饮，同时被认为具有健脾、消胀止呕、祛湿化痰等功效。

该研究从广陈皮中分离出64株细菌，53株为杆菌科菌株，其中49株属于芽孢杆菌属，其余分属于其他种属。排除具有溶血性的分离株后，对剩余22株菌株（包括12株芽孢杆菌）进行胃肠道存活率和产生物胺特性的测定。在胃肠道环境中存活是口服益生菌制剂在肠道定植的先决条件。在人工胃液和人工肠液的耐受性实验中，共有18株通过人工胃液和肠液存活测试。微生物对氨基酸的脱羧作用，可能会产生高水平生物胺而产生对血管和精神有副作用，或可能作为致癌物亚硝胺的前体。因此，是否产生物胺是一项非常重要的益生菌安全性评价指标。最终，筛选出8 株不产生物胺的菌株，其中3株为乳杆菌属，5株为芽孢杆菌目菌株。，基于自聚集性和疏水性，这8株菌株都具有较好的粘附能力，其中N15-22和N17-02的自聚性最高。当益生菌在肠道上皮聚集和积累到一定数量形成免疫屏障时，可以保护肠道免受病原菌的侵袭，维持肠道菌群的平衡和稳定，并发挥益生菌的其他功能。

为了探究菌株的降胆固醇潜力，研究人员首先关注胆盐水解酶（BSH）即胆酰甘氨酸水解酶（EC3.5.1.24），这类酶有助于胆汁酸（BA）解毒，从而降低宿主胆固醇。在这八株分离株中寻找bsh基因，根据相似菌株中的bsh基因作为参考，通过touchdown pCR成功地从5个分离株（N17-02、N17-12、Y11-38、X16-66和N15-22）中检测到6个bsh基因，。特别是，在乳杆菌L.senioris N15-22中发现了两段不同的bsh基因。这些检测到的bsh基因与已报道的bsh基因之间高度相似，推测它们应该具备相似的功能，这些基因是否合成功能性胆盐水解酶仍需要进一步探究。进而，8株菌株都表现出胆固醇同化、吸收和吸附能力，具有明显的胆固醇去除潜力。24小时内胆固醇去除率在11.85%到93.94%之间。其中地衣芽孢杆菌N17-02的胆固醇清除率最高，6个小时内去除90%的胆固醇，其次是千叶类芽胞杆菌Y13-51，18小时时去除胆固醇超过90%。与三种乳酸杆菌菌株相比，五种芽孢杆菌菌株的去除率相对较高，从27.18%到93.94%不等，高于先前从发酵蔬菜中分离的芽孢杆菌菌株的12.82–70.89%的去除率。探究8株菌株的碳水化合物利用能力谱，发现它们都能利用至少五种碳源，特别是巨大芽孢杆菌N17-12在D-葡萄糖、D-木糖、乳糖、蔗糖、纤维二糖、水苏糖、D-棉子糖、山梨醇和甘露醇等九种碳水化合物培养基中都表现出显著的生长。广泛的碳水化合物利用能力说明这些菌株在微生物群潜在的生长优势。此外，研究人员测试了这八株细菌对致病菌（包括金黄色葡萄球菌、副伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌）的抗菌活性。有趣的是，巨大芽孢杆菌N17-12对副伤寒沙门菌和大肠杆菌既表现出较强的抑菌活性也表现出最高的共聚集性，从而共同支撑其作为益生菌的巨大潜力。

这项研究首次报道了广陈皮源的益生菌筛选和鉴定，作为一个潜在的益生菌库，研究人员筛选出了8株表现出良好胃肠存活率、无溶血性和生物胺形成，且显示出一定的胆固醇去除率的潜力益生菌。地衣芽孢杆菌N17-02在胆固醇去除能力方面表现最优，且具有大多数理想益生菌的特性，因此它可能是开发降胆固醇功能益生菌的候选菌株。而巨大芽孢杆菌N17-12表现出最广泛的碳水化合物利用能力和最强的抗菌活性，因此，它有望在发酵食品或饲料中用作发酵剂。作者表示，仍需进一步体外和体内研究，以便确定这些菌株是否可用于人类保健品或动物饲料。后继研究还将分析广陈皮区别于其他地区陈皮的特征性物质MMA（邻甲氨基苯甲酸甲酯，methyl N-methylanthranilate）抑制绿脓杆菌的作用。

原文链接：https://www.mdpi.com/2076-2607/9/6/1224/htm

附 简介：
第一作者，何倩娴

通讯作者：陈谷

陈谷，教授，硕士/博士生导师，1998年、2004年在中山大学、香港科技大学分别获得硕士和博士学位。美国康奈尔大学高级访问学者。现任华南理工大学食品科学与工程学院副系主任，专业负责人。国际期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry, Trends in Food Science and Technology, Food Research International, International Journal of Food Microbiology审稿专家。从事食品分子生物与微生物学领域的科研工作，主要研究方向包括：1）多组学解析发酵食品风味物质形成机制；2）微藻功能基因组及其在食品、日化、环境治理中的应用；3）功能食品与营养因子。主持国家自然科学基金3项，省部级项目多项。已在国内外学术刊物和会议上发表近百篇学术论文，50余篇被SCI、EI索引收录。申请国家发明专利13件，授权9件。