在畜牧业和公共卫生领域，由产肠毒素大肠杆菌（Enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC）引起的腹泻问题一直困扰着养殖业和人类健康。ETEC通过其菌毛黏附素与肠道黏膜表面的糖基化受体结合，进而侵入肠道上皮细胞并产生肠毒素，导致仔猪断奶腹泻和人类旅行者腹泻。传统豆豉作为一种发酵大豆食品，因其含有可结合ETEC菌毛黏附素的碳水化合物而具有一定的抗黏附活性，但其效果有限。为此，研究人员探索通过微生物共发酵策略提升豆豉的功能性。
本研究发表在《NFS Journal》上，旨在通过在大豆发酵过程中添加产胞外多糖（Exopolysaccharide, EPS）的肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）菌株WA（LmWA）和WN（LmWN），增强豆豉抗ETEC F4黏附的生物活性。这两种菌株此前从豆豉生产环境中分离得到，能够利用大豆中的棉子糖家族寡糖（Raffinose Family Oligosaccharides, RFOs）合成右旋糖酐（dextran，α-1,6-葡聚糖）和左聚糖（levan，β-2,6-果聚糖）。研究通过监测菌株存活、EPS产量、分子特性及抗黏附实验，系统评估了共发酵豆豉的功能提升效果。
关键技术方法包括：采用改良的豆豉生产工艺，在30°C下发酵48小时，分别设置无乳酸菌（Lactic Acid Bacteria, LAB）添加的对照组（ST-C）及添加LmWA或LmWN的实验组；通过平板计数和16S rRNA基因全长测序分析微生物群落；利用高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测（HPAEC-PAD）和高效分子排阻色谱-示差检测（HPSEC-RI）定量游离糖和EPS分子量；采用酶解法（右旋糖酐酶和果聚糖酶）特异性鉴定EPS类型；并通过体外阻断实验评估豆豉粉末（TP）及其水提物（TE）对ETEC F4黏附猪黏蛋白III型的抑制效果。
3.1. 补充LAB的豆豉的微生物和化学特性
添加LmWA和LmWN使豆豉中总菌数和LAB数比对照组高1个对数单位，且菌群以肠膜明串珠菌为主，而对照组以芽孢杆菌属（Bacillus）为主。豆豉pH值（6.2–6.8）和可溶性蛋白含量在组间无显著差异，但LAB补充组的水溶性固体含量略低，可能与LAB消耗底物有关。视觉观察显示LmWN补充组在24小时时菌丝形成较慢，可能与肠膜明串珠菌产生的抗真菌物质有关。
3.2. LAB补充豆豉中的游离糖含量
对照组豆豉（ST-C）中蔗糖、水苏糖等RFOs随发酵时间减少，而LAB补充组中这些糖类几乎完全被消耗，并检测到蜜二糖（melibiose）的积累，表明LAB通过α-半乳糖苷酶和右旋糖酐酶/左旋糖酐酶利用RFOs合成EPS，同时释放葡萄糖和果糖。
3.3. 豆豉水提物的糖组成
发酵后豆豉水提物中糖类多样性增加，主要源于大豆果胶和真菌菌丝成分（如甘露糖）。LAB补充组中半乳糖含量略低，可能与LAB代谢果胶半乳糖有关。葡萄糖在发酵后期被微生物消耗，但LAB组中残留的葡萄糖可能来源于未被降解的葡聚糖。
3.4. LAB补充豆豉中右旋糖酐的存在
右旋糖酐酶处理后在LAB补充豆豉中检测到葡萄糖和异麦芽糖释放，证实右旋糖酐的存在，其含量在ST-LmWA48和ST-LmWN48中分别为0.22%和0.44%（w/w豆豉干重）。HPSEC显示右旋糖酐包含~750至>1000 kDa和~5 kDa两种分子量群体，与液态发酵产物相比分子量分布更集中。
3.5. 左聚糖未在LAB补充豆豉中检出
尽管LmWA在液态培养基中主要产左聚糖，但在豆豉中未检测到左聚糖，可能与根霉（Rhizopus）竞争利用果糖或LAB将果糖转化为有机酸/甘露醇有关。
3.6. LAB补充豆豉提取物阻断ETEC黏附的能力
LAB补充豆豉的水提物（TE）使ETEC F4黏附猪黏蛋白降低3–4倍，效果显著优于对照组。豆豉粉末（TP）也表现出类似活性，但TE因富集可溶性成分而效果更优。
3.7. 右旋糖酐在抑制ETEC黏附中的作用
右旋糖酐酶处理后的豆豉TE抗黏附活性显著丧失，ETEC黏附率恢复至对照组水平。商业右旋糖酐同样具有抗黏附活性且酶处理后消失，证实右旋糖酐是核心功能性成分。分子量多样性可能通过多价结合增强对ETEC菌毛的封闭效应。
3.8. EPS作为抗ETEC黏附剂的前景
右旋糖酐可通过模拟黏膜糖受体竞争性结合ETEC菌毛黏附素（如FaeG），阻断其与肠道黏蛋白或上皮受体的相互作用。本研究首次在豆豉中成功引入功能性EPS，证明在多微生物发酵体系中仍可定向合成目标多糖，为开发功能强化发酵食品提供了实践范例。需注意EPS类型、产量与食品感官特性的平衡，避免过度发酵影响产品质地。
研究结论表明，肠膜明串珠菌WA和WN可作为豆豉生产的辅助菌种，在共存根霉及其他微生物的条件下稳定产右旋糖酐，并显著增强豆豉抗ETEC F4黏附的活性。右旋糖酐的分子量多样性（高分子量与低分子量群体共存）可能通过协同作用提升其生物活性。该策略为通过微生物共发酵设计功能性食品提供了新思路，尤其对预防ETEC相关腹泻具有应用潜力。后续研究可聚焦于优化EPS产量、解析分子量与活性构效关系，并评估实际饲用或食用效果。
