磷脂酰絲氨酸在發(fā)酵乳制品中的調(diào)節(jié)作用

磷脂酰絲氨酸（Phosphatidylserine，簡稱PS）是一種含氨基的磷脂類化合物，廣泛存在于動(dòng)植物細(xì)胞膜中，尤其在大腦、神經(jīng)組織中含量豐富，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、維持膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等生理功能。在發(fā)酵乳制品（如酸奶、發(fā)酵乳飲料、奶酪）中，磷脂酰絲氨酸既可通過原料乳天然帶入（乳脂中含微量PS，約0.5-2mg/100g），也可作為功能成分額外添加（添加量通常為10-100mg/份），其調(diào)節(jié)作用并非單一維度，而是通過“改善產(chǎn)品加工特性、優(yōu)化發(fā)酵過程、提升營養(yǎng)功能、調(diào)節(jié)腸道健康”四大方向?qū)崿F(xiàn)，且與發(fā)酵乳制品中的益生菌、蛋白質(zhì)、乳糖等成分存在協(xié)同作用，最終提升產(chǎn)品的品質(zhì)與健康價(jià)值。

一、對(duì)發(fā)酵乳制品加工特性的調(diào)節(jié)：改善質(zhì)地與穩(wěn)定性

發(fā)酵乳制品的加工特性（如質(zhì)地、持水性、穩(wěn)定性）直接影響產(chǎn)品口感與貨架期，磷脂酰絲氨酸因兼具親水性（磷酸基團(tuán)、氨基）與疏水性（脂肪酸鏈），可通過與蛋白質(zhì)、脂肪的相互作用，調(diào)節(jié)產(chǎn)品的物理化學(xué)特性，解決加工中的常見問題：

（一）優(yōu)化凝膠質(zhì)地，提升口感細(xì)膩度

發(fā)酵乳制品（尤其是凝固型酸奶）的核心品質(zhì)是“凝膠結(jié)構(gòu)”—— 益生菌發(fā)酵乳糖產(chǎn)生乳酸，使乳中酪蛋白（主要為αs1-酪蛋白、β-酪蛋白）發(fā)生變性聚集，形成三維凝膠網(wǎng)絡(luò)。磷脂酰絲氨酸可通過兩種方式優(yōu)化這一過程：

與酪蛋白的靶向結(jié)合：磷脂酰絲氨酸的磷酸基團(tuán)可與酪蛋白分子中的賴氨酸、精氨酸等堿性氨基酸殘基形成靜電相互作用，同時(shí)其脂肪酸鏈可嵌入酪蛋白的疏水區(qū)域，相當(dāng)于在酪蛋白聚集時(shí)起到“分子橋”作用 —— 這種結(jié)合能減少酪蛋白聚集顆粒的尺寸（從常規(guī)的5-10μm降至2-3μm），使凝膠網(wǎng)絡(luò)更致密均勻，避免出現(xiàn)“粗糙顆粒感”；

調(diào)節(jié)凝膠持水性：磷脂酰絲氨酸的加入可增加酪蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)的“孔隙均勻度”—— 未添加它時(shí)，凝膠網(wǎng)絡(luò)的孔隙大小差異較大（1-10μm），易導(dǎo)致水分在儲(chǔ)存過程中滲出（即“乳清析出”）；而磷脂酰絲氨酸通過穩(wěn)定酪蛋白聚集結(jié)構(gòu)，使孔隙尺寸控制在2-4μm，且分布均勻，能更高效地包裹水分（持水性提升15%-25%），延長產(chǎn)品貨架期（從常規(guī)的14天延長至21天左右），同時(shí)口感更順滑（避免因乳清析出導(dǎo)致的“干澀感”）。

例如，在凝固型酸奶加工中，添加50mg/100g的磷脂酰絲氨酸，產(chǎn)品的硬度從250g降至200g（質(zhì)地更柔軟），黏附性從-50g・s 提升至-30g・s（口感更易吞咽），且4℃儲(chǔ)存21天后乳清析出量僅為0.5mL/100g（未添加組為2.0mL/100g），質(zhì)地穩(wěn)定性顯著提升。

（二）提升乳濁液穩(wěn)定性，抑制脂肪上浮

對(duì)于攪拌型酸奶、發(fā)酵乳飲料等液態(tài)或半液態(tài)發(fā)酵乳制品，脂肪上浮是加工與儲(chǔ)存中的常見問題（乳脂密度低于水，易在靜置時(shí)分層）。磷脂酰絲氨酸可作為“天然乳化劑”，通過與乳脂肪球的相互作用，增強(qiáng)乳濁液的穩(wěn)定性：

吸附于脂肪球表面，形成穩(wěn)定界面膜：磷脂酰絲氨酸的疏水脂肪酸鏈可插入乳脂肪球內(nèi)部，親水的磷酸基團(tuán)與氨基則暴露在脂肪球表面，取代原有的乳脂肪球膜（主要為甘油三酯、膽固醇）中不穩(wěn)定的成分，形成一層厚度約5-8nm的致密界面膜 —— 這層膜能顯著降低脂肪球之間的界面張力（從常規(guī)的25mN/m降至15mN/m以下），減少脂肪球的碰撞聚集；

增加脂肪球表面電荷，產(chǎn)生排斥作用：磷脂酰絲氨酸的磷酸基團(tuán)帶負(fù)電，吸附后會(huì)使脂肪球表面zeta電位絕對(duì)值升高（從-15mV升至-30mV），脂肪球之間因同種電荷相互排斥，難以發(fā)生聚集上浮，例如，在發(fā)酵乳飲料中添加30mg/100g的磷脂酰絲氨酸，4℃儲(chǔ)存14天后，脂肪上浮率從12%降至3%以下，產(chǎn)品始終保持均勻乳濁狀態(tài)，無明顯分層。

二、對(duì)發(fā)酵過程的調(diào)節(jié)：促進(jìn)益生菌生長與代謝

發(fā)酵乳制品的核心功能依賴益生菌（如保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌）的生長與代謝產(chǎn)物（如乳酸、短鏈脂肪酸、胞外多糖），磷脂酰絲氨酸可通過提供營養(yǎng)、調(diào)節(jié)發(fā)酵環(huán)境，促進(jìn)益生菌增殖，優(yōu)化發(fā)酵效率與產(chǎn)物組成：

（一）為益生菌提供“膜保護(hù)”與營養(yǎng)前體

益生菌在發(fā)酵過程中需經(jīng)歷“適應(yīng)期-對(duì)數(shù)生長期-穩(wěn)定期”，其中適應(yīng)期的長短直接影響發(fā)酵周期（常規(guī)發(fā)酵需4-6小時(shí)，優(yōu)化后可縮短至3-4小時(shí)）。磷脂酰絲氨酸對(duì)益生菌的促進(jìn)作用體現(xiàn)在兩方面：

保護(hù)益生菌細(xì)胞膜完整性：發(fā)酵初期，乳中乳糖濃度較高（約4.5%），滲透壓較大，易導(dǎo)致益生菌細(xì)胞膜失水損傷；磷脂酰絲氨酸可通過與益生菌細(xì)胞膜中的磷脂（如磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺）融合，補(bǔ)充膜磷脂成分，增強(qiáng)膜的流動(dòng)性與抗?jié)B透壓能力 —— 實(shí)驗(yàn)表明，添加它后，益生菌在適應(yīng)期的細(xì)胞膜破損率從20%降至5%以下，活菌數(shù)在對(duì)數(shù)生長期的增殖速率提升20%-30%；

作為代謝前體，促進(jìn)益生菌增殖：磷脂酰絲氨酸 在益生菌（如雙歧桿菌）的代謝過程中，可被磷脂酶分解為脂肪酸與絲氨酸 —— 絲氨酸是益生菌合成蛋白質(zhì)、核酸的必需氨基酸，能顯著縮短益生菌的“代時(shí)”（從常規(guī)的60分鐘縮短至45分鐘）；同時(shí)，分解產(chǎn)生的脂肪酸可作為益生菌的能量來源，進(jìn)一步促進(jìn)其生長，最終使發(fā)酵結(jié)束時(shí)的活菌數(shù)提升1-2個(gè)數(shù)量級(jí)（從10⁸CFU/g升至10⁹-10¹⁰CFU/g），且在貨架期內(nèi)的活菌穩(wěn)定性也顯著提升（4℃儲(chǔ)存21天后，活菌數(shù)仍保持10⁸CFU/g以上）。

（二）調(diào)節(jié)發(fā)酵代謝產(chǎn)物，優(yōu)化風(fēng)味與功能

益生菌的代謝產(chǎn)物（如乳酸、乙酸、胞外多糖）直接決定發(fā)酵乳制品的風(fēng)味與健康功能，磷脂酰絲氨酸可通過調(diào)控益生菌的代謝通路，優(yōu)化產(chǎn)物組成：

調(diào)節(jié)有機(jī)酸比例，改善風(fēng)味：常規(guī)發(fā)酵中，保加利亞乳桿菌主要產(chǎn)生乳酸（占有機(jī)酸總量的80%以上），過量乳酸會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品“過酸”，口感刺激；添加磷脂酰絲氨酸后，它可激活益生菌中的“乙酸激酶”活性，促進(jìn)部分乳酸轉(zhuǎn)化為乙酸（乙酸占比從5%升至15%-20%），乳酸與乙酸的比例從16:1優(yōu)化為5:1，產(chǎn)品酸味更柔和，且乙酸能賦予產(chǎn)品淡淡的“清爽感”，提升風(fēng)味層次；

促進(jìn)胞外多糖合成，增強(qiáng)功能：胞外多糖是益生菌分泌的黏性多糖，具有調(diào)節(jié)腸道菌群、增強(qiáng)免疫的功能，同時(shí)能改善產(chǎn)品質(zhì)地。磷脂酰絲氨酸可通過提升益生菌中“尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶”（胞外多糖合成的關(guān)鍵酶）的活性（提升 30%-40%），促進(jìn)胞外多糖的合成量（從100mg/L升至150-200mg/L）—— 這些胞外多糖與其協(xié)同作用，進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)品的持水性與凝膠穩(wěn)定性，同時(shí)提升產(chǎn)品的功能價(jià)值。

三、對(duì)營養(yǎng)功能的調(diào)節(jié)：強(qiáng)化生理活性，提升健康價(jià)值

發(fā)酵乳制品本身具有提供優(yōu)質(zhì)蛋白、鈣、益生菌的營養(yǎng)功能，磷脂酰絲氨酸的加入可進(jìn)一步強(qiáng)化其多種生理活性，且與乳制品中的其他成分存在協(xié)同增效作用：

（一）協(xié)同鈣與蛋白質(zhì)，增強(qiáng)神經(jīng)保護(hù)功能

磷脂酰絲氨酸的核心生理功能是參與神經(jīng)細(xì)胞膜的信號(hào)傳導(dǎo)，而發(fā)酵乳制品中的鈣（約100mg/100g）與優(yōu)質(zhì)蛋白（約3g/100g）可與其協(xié)同，強(qiáng)化這一功能：

磷脂酰絲氨酸與鈣的協(xié)同作用：神經(jīng)細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)依賴細(xì)胞膜上的鈣離子通道（如 L 型鈣通道），它可激活鈣通道的開放活性，促進(jìn)鈣離子進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞內(nèi) —— 發(fā)酵乳制品中的鈣可直接為神經(jīng)細(xì)胞提供鈣源，使細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度維持在適宜水平（100-200nmol/L），從而增強(qiáng)神經(jīng)遞質(zhì)（如乙酰膽堿、多巴胺）的合成與釋放（乙酰膽堿合成量提25%-35%），而乙酰膽堿是維持學(xué)習(xí)記憶功能的關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì)，多巴胺則與情緒調(diào)節(jié)相關(guān)；

磷脂酰絲氨酸與乳清蛋白的協(xié)同作用：發(fā)酵乳制品中的乳清蛋白（如α-乳白蛋白、β-乳球蛋白）可被消化分解為含絲氨酸的肽段，這些肽段可作為磷脂酰絲氨酸合成的前體（人體可通過絲氨酸合成PS，但合成速率較慢），補(bǔ)充其體內(nèi)儲(chǔ)備 —— 實(shí)驗(yàn)表明，同時(shí)攝入它與發(fā)酵乳制品的人群，其血液中它的濃度較單獨(dú)攝入磷脂酰絲氨酸的人群高15%-20%，且在大腦中的富集量提升10%-15%，神經(jīng)保護(hù)效果更顯著。

例如，針對(duì)中老年人群的干預(yù)實(shí)驗(yàn)顯示，每日攝入含50mg磷脂酰絲氨酸的發(fā)酵酸奶，持續(xù)8周后，其記憶測試得分較對(duì)照組（攝入普通酸奶）提升12%-15%，焦慮量表得分降低8%-10%，表明磷脂酰絲氨酸與發(fā)酵乳制品的協(xié)同作用可有效改善認(rèn)知功能與情緒狀態(tài)。

（二）調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，輔助改善血脂

發(fā)酵乳制品中的益生菌可通過產(chǎn)生短鏈脂肪酸調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，而磷脂酰絲氨酸可進(jìn)一步增強(qiáng)這一作用，輔助改善血脂水平：

抑制膽固醇吸收：磷脂酰絲氨酸的磷酸基團(tuán)可與腸道中的膽固醇形成絡(luò)合物（PS與膽固醇的結(jié)合率約 30%-40%），減少膽固醇在小腸的吸收（吸收率降低15%-20%）；同時(shí)，它可激活肝臟中的“膽固醇7α-羥化酶”（膽固醇代謝為膽汁酸的關(guān)鍵酶），促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸排出體外（膽汁酸排泄量提升 25%-30%）；

協(xié)同益生菌：益生菌產(chǎn)生的短鏈脂肪酸（如丙酸）可抑制肝臟中脂肪酸的合成，而磷脂酰絲氨酸可增強(qiáng)短鏈脂肪酸對(duì)“乙酰輔酶A羧化酶”（脂肪酸合成關(guān)鍵酶）的抑制作用（抑制率從40%升至60%），減少甘油三酯的合成 —— 臨床研究顯示，每日攝入含100 mg磷脂酰絲氨酸的發(fā)酵乳，持續(xù)12周后，受試者的總膽固醇水平降低8%-10%，甘油三酯水平降低10%-12%，低密度脂蛋白膽固醇（“壞膽固醇”）降低12%-15%，且無明顯副作用。

四、對(duì)腸道的調(diào)節(jié)：協(xié)同益生菌維持腸道穩(wěn)態(tài)

腸道健康的核心是“腸道菌群平衡”與“腸道屏障完整”，磷脂酰絲氨酸可通過與益生菌協(xié)同，從這兩個(gè)維度調(diào)節(jié)腸道健康，增強(qiáng)發(fā)酵乳制品的腸道保護(hù)功能：

（一）協(xié)同益生菌調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)

磷脂酰絲氨酸雖不直接作為益生菌的“益生元”（益生元需被益生菌發(fā)酵利用），但可通過改善腸道環(huán)境，促進(jìn)有益菌增殖，抑制有害菌生長：

抑制有害菌黏附：腸道有害菌（如大腸桿菌、沙門氏菌）需通過其表面的黏附蛋白結(jié)合腸道上皮細(xì)胞才能定植，磷脂酰絲氨酸可與有害菌的黏附蛋白競爭性結(jié)合腸道上皮細(xì)胞表面的受體（如甘露糖受體），減少有害菌的黏附率（黏附率降低40%-50%）；同時(shí)，它可降低腸道pH值（從7.0降至6.0-6.5），抑制有害菌的生長（有害菌在酸性環(huán)境下繁殖速率降低50%-60%）；

促進(jìn)有益菌定植：磷脂酰絲氨酸可增強(qiáng)益生菌（如雙歧桿菌）在腸道黏膜的定植能力 —— 益生菌表面的莢膜多糖可與其形成氫鍵，使益生菌更易附著在腸道上皮細(xì)胞表面，形成“生物膜”，抵御腸道蠕動(dòng)帶來的沖刷（益生菌定植數(shù)量提升1-2個(gè)數(shù)量級(jí)），長期維持腸道菌群平衡。

（二）增強(qiáng)腸道屏障功能，減少腸道滲漏

腸道屏障的核心是腸道上皮細(xì)胞間的“緊密連接”（由occludin、claudin等蛋白組成），磷脂酰絲氨酸可通過調(diào)節(jié)緊密連接蛋白的表達(dá)，增強(qiáng)腸道屏障完整性：

提升緊密連接蛋白表達(dá)：磷脂酰絲氨酸可激活腸道上皮細(xì)胞中的“AMPK信號(hào)通路”，促進(jìn)occludin、claudin-1的mRNA表達(dá)（表達(dá)量提升30%-40%），增加緊密連接的密度與完整性，減少腸道內(nèi)毒素（如脂多糖）通過腸道屏障進(jìn)入血液（內(nèi)毒素水平降低25%-30%）；

抑制腸道炎癥反應(yīng)：磷脂酰絲氨酸可通過減少腸道上皮細(xì)胞中“腫liu壞死因子-α（TNF-α）”“白細(xì)胞介素-6（IL-6）”等炎癥因子的分泌（分泌量降低 35%-45%），緩解腸道炎癥 —— 對(duì)于腸易激綜合征（IBS）患者，每日攝入含50mg磷脂酰絲氨酸的發(fā)酵酸奶，持續(xù)8周后，其腹痛、腹脹等癥狀的發(fā)生率降低40%-50%，腸道炎癥指標(biāo)顯著改善。

磷脂酰絲氨酸在發(fā)酵乳制品中的調(diào)節(jié)作用是多維度、協(xié)同性的：從加工層面，它改善產(chǎn)品質(zhì)地與穩(wěn)定性，解決乳清析出、脂肪上浮等問題；從發(fā)酵層面，它促進(jìn)益生菌生長與代謝，優(yōu)化產(chǎn)物組成；從營養(yǎng)功能層面，它強(qiáng)化神經(jīng)保護(hù)、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，提升產(chǎn)品健康價(jià)值；從腸道健康層面，它協(xié)同益生菌維持腸道菌群平衡與屏障完整。這些調(diào)節(jié)作用不僅依賴磷脂酰絲氨酸自身的理化特性與生理活性，更與發(fā)酵乳制品中的蛋白質(zhì)、鈣、益生菌等成分形成協(xié)同效應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)“品質(zhì)提升”與“功能強(qiáng)化”的雙重目標(biāo)。隨著消費(fèi)者對(duì)功能性乳制品需求的增加，它在發(fā)酵乳制品中的應(yīng)用將成為未來的重要發(fā)展方向，為產(chǎn)品創(chuàng)新提供新的思路。

本文來源于理星（天津）生物科技有限公司官網(wǎng) http://www.huos77.cn/