【原核生物全系列-75】芽孢杆菌纲—乳杆菌科（下）

芽孢杆菌纲—乳杆菌科（下）
（5）德氏乳杆菌

德氏乳杆菌是一种革兰氏阳性，长杆，无鞭毛，无芽孢，菌落圆形，乳白色，边缘整齐，化能异养性，兼性厌氧，不液化明胶，可利用纤维二糖，果糖，葡萄糖，蔗糖，海藻糖。接触酶阴性，氧化酶阴性，耐酸，喜温，生长温度30-40℃。为德氏乳杆菌作为一种D-乳酸发酵菌种，该菌株可以产较高光学纯度的D-乳酸，但其最佳的发酵温度为37 °C。当培养温度达到40 °C左右时，D-乳酸的产率显著降低。

德氏乳杆菌是由 Beijerinck于1901年分离得来，并用德国细菌学家M. Delbruck的名字来命名的一种革兰氏阳性菌。德氏乳杆菌在培养时对培养基的要求比较高，可利用乳糖、葡萄糖、果糖、甘露糖多种糖类为单一碳源，由于此菌不能合成大部分的氨基酸，所以需要从培养基中获得。德氏乳杆菌在发酵工业中得以广泛应用，如乳制品的发酵、肉制品发酵和啤酒发酵，而德氏乳杆菌保加利亚亚种是乳制品发酵中最为常用的菌种之一，是最具有经济价值的发酵乳酸菌之一。

德氏乳杆菌保加利亚亚种与嗜热链球菌在乳中共同培养时其产酸能力及菌种数量都比单独在乳中培养时高，表明这两种菌存在着协同作用。这两种菌各自的代谢机制可利用彼此释放的物质满足自己代谢的需要。嗜热链球菌可以提供甲酸盐及二氧化碳刺激保加利亚乳杆菌的生长，而保加利亚乳杆菌能够合成胞外蛋白酶降解原料中的蛋白从而为缺少该种酶的嗜热链球菌提供生长所需的氨基酸及小肽类物质。

德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillusdelbrueckii subspecies bulgaricus)通常称其为保加利亚乳杆菌(Xactobacillmbulgaricm)是用于酸奶生产的主要乳酸菌菌种之一。在其它天然发酵的产品中也会出现。1905年保加利亚Stamen Grigorov博士第一次将其分离鉴定。保加利亚乳杆菌是厌氧性、举兰氏阳性菌。菌体长约2 μm-9 μm，宽约0.5 μm-0.8 μm，单个菌体里长杆状或成链,两端钝圆,不具有运动性,也不产生孢子在乳基质培养基上生长,菌落呈无色或淡白色,菌落表面为不光滑絮状,直径在1mm-3mm之间。保加利亚乳杆菌属于化能异养型微生物,对营养需求较为苟刻。通常情况下,脱脂乳和乳清是乳酸菌的最佳培养基,实验表明:以乳清加6%脱脂乳作为培养基菌落数相对较多。在代谢其过程中,需要多种生长因子特别是B族维生素,如：吡哆酸(VB6)、钴胺酸(VB12)、叶酸等。最佳生长温度范围是37°C-45°C:,当温度高于50°C或者低于20°C时菌体不能生长。在培养保加利亚乳杆菌的过程中,碳源、氮源也有一定的要求,酵母粉是常用的培养基成分,其中尼克酸、叶酸、钴胺酸含量相对较高。研究证实:酵母粉的添加有较显著地促进了保加利亚乳杆菌的生长。保加利亚乳杆菌糖代谢会产生大量乳酸,乳酸对菌株的生长具有抑制作用,添加缓冲盐或中和剂可以增进菌株的生长。

德氏乳杆菌可以提高食品的营养价值,改善食品风味,提高食品的保藏性和附加值。此外,大量研究表明,德氏乳杆菌具有许多特殊的生理功能。例如,德氏乳杆菌能够改善肠道微生态平衡,抑制有害物质的产生；提高蛋白质和微量元素的利用率；降低血清胆固醇降血压；抗肿瘤,提高机体免疫力等。由于德氏乳杆菌具有以上特殊的营养功效和生理功能,其与人类的生产生活密切相关,在食品、养殖、医疗保健、化工等行业均有广泛的应用前景。

（6）罗伊氏乳杆菌

罗伊氏乳杆菌属于厚壁菌门(Firmicutes)，芽孢杆菌纲(Bacilli)，乳杆菌目(Lactobacillales)，乳杆菌科(Lactobacillaceae)，乳杆菌属(Lactobacillus)，是一种过氧化氢酶阴性、革兰氏阳性、非运动性、不产芽孢、专性异型发酵细菌。研究发现，罗伊氏乳杆菌对胃肠道环境具有较好的耐受能力，对人工胃液、肠液和胆盐都有一定的耐受性。这些特性使得罗伊氏乳杆菌具有成为一种在动物饲粮中添加且抗逆性强、能被有效利用的益生菌的潜力。

罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)是已报道的几乎天然存在于所有脊椎动物和哺乳动物肠道内的乳酸菌。罗伊氏乳杆菌对肠黏膜具有很强的黏附能力，可改善肠道菌群分布，拮抗有害菌定植，避免罹患肠道疾病;罗伊氏乳杆菌能产生一种被称为“罗伊氏菌素(Reuterin)”的非蛋白质类广谱抗菌物质，能广泛抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母、真菌和病原虫等的生长。罗伊氏乳杆菌益生菌制剂可改善人体机能，提高免疫力从而促进人体健康。我国卫生部于2003年批准了罗伊氏乳杆菌可作为人类保健品的微生物菌种，且该菌已是国际上公认的新型益生乳酸菌，具有很高的理论研究和生产应用价值。

罗伊氏乳杆菌常栖息于人和动物的肠道系统中，对人和动物无害，具有良好的生物相容性。它代谢甘油产生一种特殊的抑菌物质——罗伊氏素(reuterin)，其主要成分是3-羟基丙醛(3-HPA)的单体、水合物和环化二聚体。

健康畜禽肠道在生长发育过程中会形成一个相对稳定的动态平衡系统，当这个平衡系统遭到破坏时，动物容易发生疾病，健康受到威胁，生长性能受到影响。罗伊氏乳杆菌及其代谢产物具有诸多优良生理功能，对维持动物机体健康、促进动物生长发育有积极意义。首先，罗伊氏乳杆菌的主要代谢产物之一是罗伊氏菌素(reuterin)，可以抑制有害菌如大肠杆菌、沙门氏菌等的生长，保护肠道的微生态平衡。其次，罗伊氏乳杆菌可以增加肠道中丁酸的含量，而丁酸主要功能是给肠道上皮细胞供能，从而可促进肠道上皮细胞的增值，因此罗伊氏乳杆菌对肠道上皮组织的再生和修复具有重要意义。再次，罗伊氏乳杆菌在动物肠道中还可产生乳酸和多种酶，如脂肪酶、胆盐水解酶等，有利于改善动物肠道pH、抑制细菌生长、提高饲料利用率等。最后，罗伊氏乳杆菌能合成B族维生素，将无机硒转化为可供机体利用的有机硒，这对改善畜禽的生长性能、维持动物健康具有重要的意义。还有研究发现，罗伊氏乳杆菌在提高动物免疫力、抗细胞凋亡方面也有一些作用。罗伊氏乳杆菌的益生作用机制及与其他益生菌的协同功能仍有待进一步研究，这可为罗伊氏乳杆菌产品的研究应用提供更多的理论依据。

罗伊氏乳杆菌不仅具备乳酸菌主要的有益功效，而且还具备产生广谱抗菌物质的特效。罗伊氏乳杆菌能合成并分泌罗伊氏菌素，是一种为非蛋白质类广谱抗菌物质，可有效抑制有害菌的生长。罗伊氏菌素作为抗菌物质的优越性已引起人们越来越多的关注，也因其独特的生化特性及对人和动物安全无毒而具有十分广阔的应用前景。

2.片球菌属

片球菌属（学名：Pediococcus）为乳杆菌目乳杆菌科的一属革兰氏阳性的球菌。出现于蔬菜和食品。对植物或动物不致病。

细胞球形永不延长，直径1.2～2.0μ m。在适宜条件下，分裂以直二个方向形成四联，虽有时也可出现成对排列，单个细胞罕见，不形成链状。革兰氏阳性。不运动，不产芽孢。兼性厌氧，有的菌株在有氧时会抑制生长。化能异养，细胞需要丰富营养的培养基，发酵糖类(主要是单糖和双糖类)。葡萄糖产酸不产气，主要产物是DL或L(+)-乳酸盐。触酶阴性，氧化酶也阴性。不还原硝酸盐。最适生长温度25～40℃。出现于蔬菜和食品；对植物或动物不致病。

此属的模式种为有害片球菌(Pediococcusdamnosus)。