複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

乳酸桿菌

編輯 鎖定
乳酸桿菌是可使葡萄糖等糖類分解為乳酸的各種細菌的總稱。 [1]  乳酸菌是一種無芽孢的桿菌,屬革蘭氏陽性菌。單個、成雙或短鏈排列;厭氧性呼吸。 [2]  乳酸桿菌有較強的代謝碳水化合物產酸能力,可以合成葡聚糖和雜多糖。 [3]  能使糖類發酵產生乳酸或其他酸類物質。產生的乳酸具有調味和防腐的作用。 [2] 
廣泛分佈於自然界,有些菌株是人和動物口腔、腸道及陰道的正常菌羣之一,很少致病,除極偶爾引起亞急性細菌性心內膜炎外,對人基本無害。寄生於口腔的乳酸桿菌在齲齒髮生中起重要作用。一般認為寄生於腸道和陰道的乳酸桿菌對機體有保護作用某些乳桿菌如嗜酸性乳桿菌、保加利亞乳桿菌,常用於飲料的發酵工業。 [4] 
已經從動物糞便、陰道分泌物、奶酪、酸菜等分離到40多種乳酸桿菌,它們共同屬於乳酸桿菌屬。它們能拮抗致病菌,有助於維持機體對抗原的細胞和體液免疫反應 [5]  所有乳酸桿菌廣泛地應用於醃製泡菜、製作酸奶、青貯飼料等加工工業。 [2] 
中文學名
乳酸桿菌
細菌界
厚壁菌門
芽孢桿菌綱
乳桿菌目
乳桿菌科
乳桿菌屬

乳酸桿菌形態特徵

編輯
革蘭氏陽性桿菌,長杄、短杄、有時棒狀,細長形,但無分枝。無芽孢。菌落圓形、白色(有時黃色)、半透明、光滑形凸起,邊緣整齊,粗糙型表面無光澤,邊緣不齊。 [3] 

乳酸桿菌理化性質

編輯
發酵葡萄糖產酸,有兩種發酵類型:同質發酵(產生乳酸)及異質發酵(產生乳酸、乙酸、甲酸、琥珀酸。 [3]  耐酸,一般在厭氧條件下繁殖。適宜温度為5℃左右。 [1] 
乳酸桿菌的代謝產物乙酰是奶油和乾酪等乳製品特有的風味物質,對很多腐敗菌和致病菌都有抑制作用。據報道,雙乙酰可通過革蘭陰性菌精氨酸的結合蛋白反應,從而干擾精氨酸的利用,抑制革蘭陰性菌的生長。 [1] 

乳酸桿菌培養特性

編輯
最適生長pH值為4-6。 [5]  耐酸生長在pH3.8的環境仍能生長。 [3]  該菌株不產氣,在20℃下能生長。 [1] 
從不同的標本中分離乳酸桿菌時,根據乳酸桿菌所在生境的不同以及是否為優勢菌可選擇不同組分的培養基。比較常用的培養基有MRS( Man Rogosa Sharpe)培養基、RSMA( Ruthenium Skim Milk Agar)培養基、番茄汁瓊脂培養基(Tomato Juice Agar)等。常見乳酸桿菌在MRS培養基上的茵落形態:捲曲乳酸桿菌:中間飽滿,周圍彌散,不規則;詹氏乳酸桿菌:飽滿,邊緣規則;格氏乳酸桿菌:扁平,周圍彌散,邊緣規則。 [6] 

乳酸桿菌分佈區域

編輯
乳酸桿菌廣泛分佈於周圍的環境中,特別是動物的消化道、陰道。 [6] 
革蘭氏陽性桿菌,常呈鏈狀排列,無動力,不形成芽胞,微需氧或厭氧,營養要求嚴格,較難培養。常見於牛乳、乳製品,肉製品、啤酒、葡萄酒、水果及果汁,泡菜及麥芽汁中。也寄生於人和動物的口腔、腸道、陰道中。極少有致病性。 [7] 

乳酸桿菌代表菌種

編輯
在口腔內能分離的菌有15種,包括:乾酪乳桿菌L.caei):亞種有乾酪亞種(L.casei subst)、副乾酪亞種(L. paracasei subs)、嗜酸乳桿菌L.acidophilus)。亞種有:嗜酸亞種(L.acidophilus subsp)、捲曲亞種(L.crispatus),其他菌種有發酵乳桿菌L.ferments)、唾液乳桿菌L.salivarius)、植物乳桿菌L.plantarum)、短乳桿菌(L.brevis)、布氏乳桿菌(L.buchneri)、戈氏乳桿菌(L.gassert)、口乳桿菌(L.orzs)、鼠李糖乳桿菌L.rhamnosus)、齒齦乳桿菌(L.uli)、玉米乳桿菌(L.zeae [3]  在人的排泄物中發現了3種乳桿菌:嗜酸乳桿菌、發酵乳桿菌和唾液乳桿菌。 [8] 
乾酪乳酸桿菌L.casei)、保加利亞乳酸桿菌(L.bulgaricus)嗜酸乳酸桿菌L.acidophilus)、嗜熱乳酸桿菌(L.thermophilus)等。 這些菌常用來作為乳酸,乾酪、酸乳等乳製品生產的發酵菌種。 [7] 

乳酸桿菌保加利亞乳酸桿菌

保加利亞乳酸桿菌 保加利亞乳酸桿菌
保加利亞乳酸桿菌為大桿菌,大小約為0.8-1× 2-20μm,單個或呈鏈狀排列,蘋蘭氏染色陽性,美蘭染色菌體內可見異染顆粒,無運動性,不產生芽胞。
本菌微需氧或厭氧,在厭氧的環境下生長最佳。最適生長温度為44-45℃,在25-35℃下生長緩慢且弱,15℃停止生長。 [9] 
本菌營養要求嚴格,在多數培養基上生長不良,營養瓊脂上不能生長,所以此菌培養較困難。一般在乳清瓊脂平板上培養,菌落呈現不規則圓形、灰白色,大小為1-3個mm,菌落具有捲髮樣構造,顯微鏡下觀察呈現假根狀。在乳內生長良好。產生乳酸。 [9] 
本菌發酵乳糖,半乳糖及葡萄糖產酸,產生乳酸的能力極強。在形態及許多特徵上與乳酸乳桿菌極為相似,但發酵糖類比乳酸乳桐:菌少,因此有人認為保加利亞乳桿菌可能是乳酸乳桿菌的突變型或變種。 [9] 
保加利亞乳桿菌是製造酸奶首選和最常用的菌種之一。 [9] 

乳酸桿菌乳酸乳桿菌

本菌為長桿菌,寬度不大於2μm,長度不定,通常呈細絲狀捲曲交織在一起,幼齡時單在或成對。革蘭氏染色陽性,無運動性,不產生芽胞,美蘭染色可見菌體內有異染顆粒。 [9] 
微需氧或厭氧,在微氧和含5%CO2的條件下生長良好。在含有蛋白腖、葡萄糖、酵母浸汁、吐温80的西紅柿汁培養基上生長良好,菌落通常粗糙,直徑1-3mm,白色至淺灰色緻密或絨毛狀。最適宜生長温度為37-40℃,最高生長温度為48℃,15℃停止生長。適宜pH值為6,牛乳凝固,最終產酸約達1.6%乳酸,同型發酵產D-乳酸 [9] 
乳酸桿菌可從牛奶和乾酪中分離得到,是乾酪製造中常用的菌種。 [9] 

乳酸桿菌嗜酸乳桿菌

本菌呈桿狀,菌端鈍圓,革蘭氏染色陽性,老齡培養物的菌體着色不勻,呈兩極着色。菌體大小約為0.6-0.9X1.5-6.0μm,單在,成雙或呈短鏈排列,無運動性,不產生芽胞。 [9] 
嗜酸乳桿菌 嗜酸乳桿菌
本菌為微需氧菌,在一般情況下可以生長。最適宜培養温度為35-38℃,15-22℃不能生長或生長極弱,48-55℃可能生長或生長。最適pH為5.5-6.0,生長初期要求pH為5-7。在2%NaCl和2%膽鹽中能生長。 [9] 
營養要求較複雜,包括氨基酸、泛酸,核黃素、煙酸、葉酸,不需要硫胺素。在培養叢中添加葡萄糖、酵母浸汁和乳清可促其生長。在乳及乳清中生長良好。在瓊脂平板培養基上菌落為粗糙的、小的不規則圓形,微隆起,灰白色、半透明,顯微鏡下觀察,呈凹凸不平玻璃霜花狀,邊緣絲狀或捲髮狀。 [9] 
某些菌株可發酵糖原,一些菌株可發酵蜜二糖、棉子糖、或對二者都能發酵,同型發酵產生DL-乳酸。對牛奶的凝固和產酸不定,可產0.3-1.9%乳酸。 [9] 

乳酸桿菌主要價值

編輯
乳酸桿菌在維護人和高等動物機體健康方面具有重要的作用。在營養生理方面,乳酸桿菌可提高蛋白質、乳糖和鈣等營養物質的消化吸收,可產生多種維生素為機體消化吸收所利用;可抑制腸道內腐敗菌、致病菌的繁殖,降低血氨和血中膽固醇的含量,並具有維持腸道內菌羣平衡的整腸作用。乳酸桿菌具有免疫調節作用,如能明顯促進細胞分裂、促進抗體產生、活化巨噬細胞,誘導產生干擾素等,提高機體的抗病能力。乳酸桿菌對巨噬細胞具有活化作用,使巨噬細胞的細胞毒性增強。而且乳酸桿菌還能誘導人外周血單個核細胞(PBMC)產生IL-12,IL-18和γ-干擾素,從而誘導產生Th1型細胞免疫反應。此外,乳酸菌能抑制羥甲基戊二酸輔酶A還原酶,減少腸道膽固醇的吸收,從而降低體內的膽固醇含量。很多研究也已證明乳酸菌具有降低血清膽固醇和甘油三酯的作用。乳酸桿菌對胃上皮細胞有高度的親和力,可通過與病原菌競爭黏附位點,產生乳酸、乙酸、乙酸醋酸等有機酸,大量分佈在消化道黏膜,對病原菌的黏附起屏障作用等機制拮抗病原菌,併產生有機酸細胞素樣蛋白等物質和影響細菌毒物產生的相關代謝,對胃腸道起保護作用。 [5]  值得指出的是,乳酸桿菌的作用具有株的特異性,即使是傳統認為安全的乳酸桿菌菌種也不能保證種內所有菌株均安全,因此對乳酸桿菌進行鑑定和檢測非常重要。 [6] 
乳酸桿菌還是動物消化道、陰道的正常共生菌之一,對有害微生物的生長、繁殖具有一定的抑制作用。 [2] 
乳桿菌攜帶許多隱形的質粒,利用這一點可在乳桿菌中進行基因操作。 [8] 

乳酸桿菌主要危害

編輯
當然,它也有對生物不利的一面,如它能與口腔中的鏈球菌一樣使糖類發酵,產生酸,溶解牙齒的釉質,形成齲齒。 [2]  在齲病發生過程起到重要的促進作用。與齲發生較密切的菌種主要是乾酪乳桿菌嗜酸乳桿菌發酵乳桿菌。但在消化道及陰道內屬有益菌,促進消化的營養吸收,刺激免疫活性及防止陰道感染 [3] 

乳酸桿菌應用

編輯
乳酸桿菌在食品、飲料、飼料和醫藥等多個領域獲得廣泛的應用。 [5] 
主要用於乳酸飲料、發酵乳、乙醇等。也用於某些維生素、氨基酸的微量測定。乳酸菌株還可用於真空包裝的肉類。由消化乳桿菌菌株製成的高濃度冷凍乾粉,能有效防腐。在肉製品中加入106-107個/克,即可抑制適冷菌絲,在9周內可保持不變,但不耐熱。歐盟各國已准予使用。 [1] 
乳酸桿菌粉劑 乳酸桿菌粉劑
乳酸桿菌功能食品主要包括活性菌微生態製劑和發酵食品。乳酸桿菌經擴後濃縮分離得到菌體,經添加保護劑,冷凍乾燥製成,可製成膠囊或片劑。但的產品形式是與雙歧桿菌活性粉劑混合製成多菌型微生態製劑。乳酸桿菌發酵括含活菌的發酵食品及發酵後經滅菌處理得以長期保存的食品。乳酸桿菌很少採用單菌發酵,常與乳酸鏈球菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸酵母菌及雙歧桿菌混合發酵。 [10] 

乳酸桿菌歷史淵源

編輯
乳酸菌的歷史源遠流長,早在19世紀前,舊約創世紀中就提到:阿拉伯人飲用酸奶而長壽。公元1857年,Louis Pasteur開始以科學的方法描述酸乳中存在着微小的生物體。1873 年,Joserh L ister從酸乳中分離鑑定出該微生物為Bacteriumlactis。
參考資料
  • 1.    於新,李小華主編.天然食品添加劑:中國輕工業出版社,2014.03:134
  • 2.    鬱漢衝,董國超主編.生物百科:中國經濟出版社,2013.06:494
  • 3.    楊聖輝主編.實用口腔微生物學:科學技術文獻出版社,2008.05:43
  • 4.    巫向前主編.臨牀檢驗結果的評價 第1版:人民衞生出版社,2000年04月:429
  • 5.    中山大學教務處編.教學研究與實踐 學生論文集 下冊:中山大學出版社,2005年8月:960
  • 6.    張振,王寶香,鮑連生主編.益生菌在兒科臨牀中的應用:湖北科學技術出版社,2011:186
  • 7.    鬱慶福 楊均培主編.高等醫藥院校教材 (供衞生專業用)衞生微生物學,第1版:人民衞生出版社,1984年10月:30
  • 8.    王鳴主編.實用免疫接種培訓教程:中國中醫藥出版社,2007.04:56
  • 9.    河南農業大學主編.微生物學及免疫學基礎 第1版:中國科學技術出版社,1991年09月:220-221
  • 10.    車雲波主編.功能食品加工技術:中國質檢出版社,2013.01:147