论文标题：Lactiplantibacillus plantarum, the Integral Member of Vegetable Fermentations

论文链接：https://doi.org/10.3390/applbiosci4010007

期刊名：Applied Biosciences

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/applbiosci

植物乳杆菌是一种乳酸菌，在植物源和动物源的发酵产品中经常出现。事实上，已有研究报道其在橄榄和黄瓜等发酵水果、酸菜、韭葱和萝卜根等发酵蔬菜、发酵香肠、发酵乳、奶酪以及酸面团中存在，并且在许多情况下占据优势地位。这种普遍存在性被归因于其强大的代谢能力以及对酸性条件的耐受能力。这些特性引起了科学界对该物种潜力的关注。

植物乳杆菌是自然蔬菜发酵微生物群的重要组成部分，它要么形成优势种群，要么仅作为微生态系统的一部分存在。其存在带来的益处是多方面的：除了有效地将发酵引导至低pH值和高酸度水平，这与其产生的广谱抗菌化合物相结合，可延长产品货架期并确保产品安全性，它还可能通过多种代谢活动提高最终产品的营养价值。因此，该物种在特定生态位中的持续存在及其活动引起了显著的科学关注。本文旨在收集、分析和批判性讨论关于植物乳杆菌与蔬菜发酵相关活动的现有信息，以系统化当前知识并揭示研究空白。

植物乳杆菌属（Lactiplantibacillus）于2019年建立，包含能够发酵多种碳水化合物、并与食品发酵、昆虫栖息地或脊椎动物肠道相关的物种。最初的描述包含17个种和两个亚种，在撰写该综述时该属的物种总数提升到了20个。基于16S rRNA基因序列，采用最大似然法和长谷川-岸野-矢野模型推断的这些物种及其演化历史，如图1所示。

图 1. 基于 16S rRNA 基因序列，采用最大似然法和 Hasegawa-Kishino-Yano 模型推断的植物乳杆菌属（Lactiplantibacillus spp）的进化历史。节点处的自展值由 1000 次抽样计算得出。进化分析使用MEGA X 6.0版软件执行。

在图2中，提供了一个主要基于植物乳杆菌属（Lactiplantibacillus）物种糖发酵模式的决策树。在本手稿准备时，尚未获得Lp. paraxiangfangensis的表型特性数据，因此该物种未出现在决策树中。利用26种碳水化合物产酸的能力是有效区分该属各物种表型所必需的。然而，图2中的决策树仅利用了18种碳水化合物以及在37°C下生长的能力；其余测试可用于确认分离株身份或描述新物种。该决策树能够有效区分上述近缘物种。

图 2. 利用表型特征有效区分植物乳杆菌属（Lactiplantibacillus spp.）不同物种的决策树。

过去几十年来，发酵蔬菜的微生物群系一直是深入研究的对象。用于此评估所选择的方法会影响所获得的微生态系统相关信息的数量。更具体地说，应用培养依赖型技术，只要菌落分离是基于统计上认可的方案进行的，并结合合适的基因型分型技术，就可以估算物种和亚种水平的相对丰度。这种方法的一个优点是产生了一个分离株库，可供进一步评估。添加非培养依赖型方法可以深入了解微生物群系中不可培养的部分。最常使用的非培养依赖型方法是聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）。该技术对于监测整个发酵过程中微生物物种的动态变化以及描绘微生态系统组成非常有用。然而，它存在显著的局限性，这些局限性源于利用 16S rRNA 基因进行原核生物种群评估。下一代测序（NGS）技术的引入更详细地揭示了微生物群系中不可培养的部分，并允许评估其相对丰度。在大量自然发酵的蔬菜制品微群落中，已有植物乳杆菌（Lp. plantarum）出现的记录。总体而言，可以区分出以下两类研究：一类是评估最终产品的微群落，另一类是追踪整个发酵过程中微生物种群的动态变化。

植物乳杆菌确实是蔬菜发酵中的多功能工具，因为它能够引导发酵，并通过产生生物活性化合物或发挥益生菌功能来提高终产品的营养价值。然而，关于其在蔬菜发酵中生存的某些方面仍需进一步评估。除了阐明该物种在发酵过程中由生物和非生物刺激触发的生理反应之外，从微生物学和技术角度来看，以下两个问题尤其值得关注。第一个问题涉及：尽管该物种在特定微环境中具有普遍存在的特性，并且其遗传背景提供了诸多优势，但它却无法在整体上主导蔬菜发酵。这一问题需要根据具体情况进行逐一分析，才能得到充分解释。第二个问题涉及其强大代谢能力的未充分开发。事实上，尽管已有多个菌株被报道能够产生如GABA或维生素等生物活性化合物，但目前仍缺乏通过利用合适的植物乳杆菌菌株来生产营养强化型发酵蔬菜的相关应用。

Applied Biosciences 期刊介绍

主编：Robert Henry, University of Queensland, Australia

期刊内容主要涉及应用生物科学、应用生物化学、计算化学与药物发现、基因组工程；细胞工程；抗体工程、酶工程、动植物分子生物学与基因组学、显微镜与分子成像、生物信息学、生物制造、下游加工、生物测定与诊断、纳米生物技术、微生物组研究、神经科学等生物领域的研究。

期刊已被 ESCI (Web of Science)、Scopus、DOAJ、Embase等数据库收录。

2025 CiteScore: 5.3

Time to First Decision: 22.8 Days

Acceptance to Publication: 6.2 Dyas

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