磷脂酰丝氨酸在发酵乳制品中的调节作用

磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserine，简称PS）是一种含氨基的磷脂类化合物，广泛存在于动植物细胞膜中，尤其在大脑、神经组织中含量丰富，具有调节细胞信号传导、维持膜结构稳定等生理功能。在发酵乳制品（如酸奶、发酵乳饮料、奶酪）中，磷脂酰丝氨酸既可通过原料乳天然带入（乳脂中含微量PS，约0.5-2mg/100g），也可作为功能成分额外添加（添加量通常为10-100mg/份），其调节作用并非单一维度，而是通过“改善产品加工特性、优化发酵过程、提升营养功能、调节肠道健康”四大方向实现，且与发酵乳制品中的益生菌、蛋白质、乳糖等成分存在协同作用，最终提升产品的品质与健康价值。

一、对发酵乳制品加工特性的调节：改善质地与稳定性

发酵乳制品的加工特性（如质地、持水性、稳定性）直接影响产品口感与货架期，磷脂酰丝氨酸因兼具亲水性（磷酸基团、氨基）与疏水性（脂肪酸链），可通过与蛋白质、脂肪的相互作用，调节产品的物理化学特性，解决加工中的常见问题：

（一）优化凝胶质地，提升口感细腻度

发酵乳制品（尤其是凝固型酸奶）的核心品质是“凝胶结构”—— 益生菌发酵乳糖产生乳酸，使乳中酪蛋白（主要为αs1-酪蛋白、β-酪蛋白）发生变性聚集，形成三维凝胶网络。磷脂酰丝氨酸可通过两种方式优化这一过程：

与酪蛋白的靶向结合：磷脂酰丝氨酸的磷酸基团可与酪蛋白分子中的赖氨酸、精氨酸等碱性氨基酸残基形成静电相互作用，同时其脂肪酸链可嵌入酪蛋白的疏水区域，相当于在酪蛋白聚集时起到“分子桥”作用 —— 这种结合能减少酪蛋白聚集颗粒的尺寸（从常规的5-10μm降至2-3μm），使凝胶网络更致密均匀，避免出现“粗糙颗粒感”；

调节凝胶持水性：磷脂酰丝氨酸的加入可增加酪蛋白凝胶网络的“孔隙均匀度”—— 未添加它时，凝胶网络的孔隙大小差异较大（1-10μm），易导致水分在储存过程中渗出（即“乳清析出”）；而磷脂酰丝氨酸通过稳定酪蛋白聚集结构，使孔隙尺寸控制在2-4μm，且分布均匀，能更高效地包裹水分（持水性提升15%-25%），延长产品货架期（从常规的14天延长至21天左右），同时口感更顺滑（避免因乳清析出导致的“干涩感”）。

例如，在凝固型酸奶加工中，添加50mg/100g的磷脂酰丝氨酸，产品的硬度从250g降至200g（质地更柔软），黏附性从-50g・s 提升至-30g・s（口感更易吞咽），且4℃储存21天后乳清析出量仅为0.5mL/100g（未添加组为2.0mL/100g），质地稳定性显著提升。

（二）提升乳浊液稳定性，抑制脂肪上浮

对于搅拌型酸奶、发酵乳饮料等液态或半液态发酵乳制品，脂肪上浮是加工与储存中的常见问题（乳脂密度低于水，易在静置时分层）。磷脂酰丝氨酸可作为“天然乳化剂”，通过与乳脂肪球的相互作用，增强乳浊液的稳定性：

吸附于脂肪球表面，形成稳定界面膜：磷脂酰丝氨酸的疏水脂肪酸链可插入乳脂肪球内部，亲水的磷酸基团与氨基则暴露在脂肪球表面，取代原有的乳脂肪球膜（主要为甘油三酯、胆固醇）中不稳定的成分，形成一层厚度约5-8nm的致密界面膜 —— 这层膜能显著降低脂肪球之间的界面张力（从常规的25mN/m降至15mN/m以下），减少脂肪球的碰撞聚集；

增加脂肪球表面电荷，产生排斥作用：磷脂酰丝氨酸的磷酸基团带负电，吸附后会使脂肪球表面zeta电位绝对值升高（从-15mV升至-30mV），脂肪球之间因同种电荷相互排斥，难以发生聚集上浮，例如，在发酵乳饮料中添加30mg/100g的磷脂酰丝氨酸，4℃储存14天后，脂肪上浮率从12%降至3%以下，产品始终保持均匀乳浊状态，无明显分层。

二、对发酵过程的调节：促进益生菌生长与代谢

发酵乳制品的核心功能依赖益生菌（如保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌）的生长与代谢产物（如乳酸、短链脂肪酸、胞外多糖），磷脂酰丝氨酸可通过提供营养、调节发酵环境，促进益生菌增殖，优化发酵效率与产物组成：

（一）为益生菌提供“膜保护”与营养前体

益生菌在发酵过程中需经历“适应期-对数生长期-稳定期”，其中适应期的长短直接影响发酵周期（常规发酵需4-6小时，优化后可缩短至3-4小时）。磷脂酰丝氨酸对益生菌的促进作用体现在两方面：

保护益生菌细胞膜完整性：发酵初期，乳中乳糖浓度较高（约4.5%），渗透压较大，易导致益生菌细胞膜失水损伤；磷脂酰丝氨酸可通过与益生菌细胞膜中的磷脂（如磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺）融合，补充膜磷脂成分，增强膜的流动性与抗渗透压能力 —— 实验表明，添加它后，益生菌在适应期的细胞膜破损率从20%降至5%以下，活菌数在对数生长期的增殖速率提升20%-30%；

作为代谢前体，促进益生菌增殖：磷脂酰丝氨酸 在益生菌（如双歧杆菌）的代谢过程中，可被磷脂酶分解为脂肪酸与丝氨酸 —— 丝氨酸是益生菌合成蛋白质、核酸的必需氨基酸，能显著缩短益生菌的“代时”（从常规的60分钟缩短至45分钟）；同时，分解产生的脂肪酸可作为益生菌的能量来源，进一步促进其生长，最终使发酵结束时的活菌数提升1-2个数量级（从10⁸CFU/g升至10⁹-10¹⁰CFU/g），且在货架期内的活菌稳定性也显著提升（4℃储存21天后，活菌数仍保持10⁸CFU/g以上）。

（二）调节发酵代谢产物，优化风味与功能

益生菌的代谢产物（如乳酸、乙酸、胞外多糖）直接决定发酵乳制品的风味与健康功能，磷脂酰丝氨酸可通过调控益生菌的代谢通路，优化产物组成：

调节有机酸比例，改善风味：常规发酵中，保加利亚乳杆菌主要产生乳酸（占有机酸总量的80%以上），过量乳酸会导致产品“过酸”，口感刺激；添加磷脂酰丝氨酸后，它可激活益生菌中的“乙酸激酶”活性，促进部分乳酸转化为乙酸（乙酸占比从5%升至15%-20%），乳酸与乙酸的比例从16:1优化为5:1，产品酸味更柔和，且乙酸能赋予产品淡淡的“清爽感”，提升风味层次；

促进胞外多糖合成，增强功能：胞外多糖是益生菌分泌的黏性多糖，具有调节肠道菌群、增强免疫的功能，同时能改善产品质地。磷脂酰丝氨酸可通过提升益生菌中“尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶”（胞外多糖合成的关键酶）的活性（提升 30%-40%），促进胞外多糖的合成量（从100mg/L升至150-200mg/L）—— 这些胞外多糖与其协同作用，进一步增强产品的持水性与凝胶稳定性，同时提升产品的功能价值。

三、对营养功能的调节：强化生理活性，提升健康价值

发酵乳制品本身具有提供优质蛋白、钙、益生菌的营养功能，磷脂酰丝氨酸的加入可进一步强化其多种生理活性，且与乳制品中的其他成分存在协同增效作用：

（一）协同钙与蛋白质，增强神经保护功能

磷脂酰丝氨酸的核心生理功能是参与神经细胞膜的信号传导，而发酵乳制品中的钙（约100mg/100g）与优质蛋白（约3g/100g）可与其协同，强化这一功能：

磷脂酰丝氨酸与钙的协同作用：神经细胞的信号传导依赖细胞膜上的钙离子通道（如 L 型钙通道），它可激活钙通道的开放活性，促进钙离子进入神经细胞内 —— 发酵乳制品中的钙可直接为神经细胞提供钙源，使细胞内钙离子浓度维持在适宜水平（100-200nmol/L），从而增强神经递质（如乙酰胆碱、多巴胺）的合成与释放（乙酰胆碱合成量提25%-35%），而乙酰胆碱是维持学习记忆功能的关键神经递质，多巴胺则与情绪调节相关；

磷脂酰丝氨酸与乳清蛋白的协同作用：发酵乳制品中的乳清蛋白（如α-乳白蛋白、β-乳球蛋白）可被消化分解为含丝氨酸的肽段，这些肽段可作为磷脂酰丝氨酸合成的前体（人体可通过丝氨酸合成PS，但合成速率较慢），补充其体内储备 —— 实验表明，同时摄入它与发酵乳制品的人群，其血液中它的浓度较单独摄入磷脂酰丝氨酸的人群高15%-20%，且在大脑中的富集量提升10%-15%，神经保护效果更显著。

例如，针对中老年人群的干预实验显示，每日摄入含50mg磷脂酰丝氨酸的发酵酸奶，持续8周后，其记忆测试得分较对照组（摄入普通酸奶）提升12%-15%，焦虑量表得分降低8%-10%，表明磷脂酰丝氨酸与发酵乳制品的协同作用可有效改善认知功能与情绪状态。

（二）调节脂质代谢，辅助改善血脂

发酵乳制品中的益生菌可通过产生短链脂肪酸调节脂质代谢，而磷脂酰丝氨酸可进一步增强这一作用，辅助改善血脂水平：

抑制胆固醇吸收：磷脂酰丝氨酸的磷酸基团可与肠道中的胆固醇形成络合物（PS与胆固醇的结合率约 30%-40%），减少胆固醇在小肠的吸收（吸收率降低15%-20%）；同时，它可激活肝脏中的“胆固醇7α-羟化酶”（胆固醇代谢为胆汁酸的关键酶），促进胆固醇转化为胆汁酸排出体外（胆汁酸排泄量提升 25%-30%）；

协同益生菌：益生菌产生的短链脂肪酸（如丙酸）可抑制肝脏中脂肪酸的合成，而磷脂酰丝氨酸可增强短链脂肪酸对“乙酰辅酶A羧化酶”（脂肪酸合成关键酶）的抑制作用（抑制率从40%升至60%），减少甘油三酯的合成 —— 临床研究显示，每日摄入含100 mg磷脂酰丝氨酸的发酵乳，持续12周后，受试者的总胆固醇水平降低8%-10%，甘油三酯水平降低10%-12%，低密度脂蛋白胆固醇（“坏胆固醇”）降低12%-15%，且无明显副作用。

四、对肠道的调节：协同益生菌维持肠道稳态

肠道健康的核心是“肠道菌群平衡”与“肠道屏障完整”，磷脂酰丝氨酸可通过与益生菌协同，从这两个维度调节肠道健康，增强发酵乳制品的肠道保护功能：

（一）协同益生菌调节肠道菌群结构

磷脂酰丝氨酸虽不直接作为益生菌的“益生元”（益生元需被益生菌发酵利用），但可通过改善肠道环境，促进有益菌增殖，抑制有害菌生长：

抑制有害菌黏附：肠道有害菌（如大肠杆菌、沙门氏菌）需通过其表面的黏附蛋白结合肠道上皮细胞才能定植，磷脂酰丝氨酸可与有害菌的黏附蛋白竞争性结合肠道上皮细胞表面的受体（如甘露糖受体），减少有害菌的黏附率（黏附率降低40%-50%）；同时，它可降低肠道pH值（从7.0降至6.0-6.5），抑制有害菌的生长（有害菌在酸性环境下繁殖速率降低50%-60%）；

促进有益菌定植：磷脂酰丝氨酸可增强益生菌（如双歧杆菌）在肠道黏膜的定植能力 —— 益生菌表面的荚膜多糖可与其形成氢键，使益生菌更易附着在肠道上皮细胞表面，形成“生物膜”，抵御肠道蠕动带来的冲刷（益生菌定植数量提升1-2个数量级），长期维持肠道菌群平衡。

（二）增强肠道屏障功能，减少肠道渗漏

肠道屏障的核心是肠道上皮细胞间的“紧密连接”（由occludin、claudin等蛋白组成），磷脂酰丝氨酸可通过调节紧密连接蛋白的表达，增强肠道屏障完整性：

提升紧密连接蛋白表达：磷脂酰丝氨酸可激活肠道上皮细胞中的“AMPK信号通路”，促进occludin、claudin-1的mRNA表达（表达量提升30%-40%），增加紧密连接的密度与完整性，减少肠道内毒素（如脂多糖）通过肠道屏障进入血液（内毒素水平降低25%-30%）；

抑制肠道炎症反应：磷脂酰丝氨酸可通过减少肠道上皮细胞中“肿liu坏死因子-α（TNF-α）”“白细胞介素-6（IL-6）”等炎症因子的分泌（分泌量降低 35%-45%），缓解肠道炎症 —— 对于肠易激综合征（IBS）患者，每日摄入含50mg磷脂酰丝氨酸的发酵酸奶，持续8周后，其腹痛、腹胀等症状的发生率降低40%-50%，肠道炎症指标显著改善。

磷脂酰丝氨酸在发酵乳制品中的调节作用是多维度、协同性的：从加工层面，它改善产品质地与稳定性，解决乳清析出、脂肪上浮等问题；从发酵层面，它促进益生菌生长与代谢，优化产物组成；从营养功能层面，它强化神经保护、调节脂质代谢，提升产品健康价值；从肠道健康层面，它协同益生菌维持肠道菌群平衡与屏障完整。这些调节作用不仅依赖磷脂酰丝氨酸自身的理化特性与生理活性，更与发酵乳制品中的蛋白质、钙、益生菌等成分形成协同效应，最终实现“品质提升”与“功能强化”的双重目标。随着消费者对功能性乳制品需求的增加，它在发酵乳制品中的应用将成为未来的重要发展方向，为产品创新提供新的思路。

本文来源于理星（天津）生物科技有限公司官网 http://www.enzymecode.com/