【原核生物全系列-76】芽孢杆菌纲—明串球菌科

芽孢杆菌纲—明串球菌科

细菌域

细菌界

厚壁菌门

芽孢杆菌纲

乳杆菌目

明串球菌科

明串球菌科（学名：Leuconostocaceae）为乳杆菌目的一科细菌。此科的模式属为明串球菌属(Leuconostoc)。

1.明串球菌属

明串球菌属（学名：Leuconostoc）为乳杆菌目明串球菌科的一属革兰氏阳性菌。

细胞呈球形或卵圆形。广泛分布于植物、乳制品和其他食品中。细胞呈球形或卵圆形，在成对或链状时，长大于宽，0.5～0.7μm×0.7～1.2μm。在长链时，呈具圆端的短杆状。革兰氏阳性，不运动，不产芽孢。生长缓慢，在蔗糖培养基上，可形成粘的小菌落。兼性厌氧，化能异养，专性需要可发酵的碳水化合物，需要营养丰富的培养基。最适温度20～30℃。葡萄糖发酵产酸、产气，主要发酵产物是D(-)-乳酸盐和乙醇。发酵主要局限于单和双糖类。接触酶阴性，精氨酸不水解。吲哚阴性，不溶血，硝酸盐不还原，葡萄糖液体培养基中的培养物最终 pH为4.4～5.0。广泛分布于植物、乳制品和其他食品。对动物、植物都不致病，但柠檬明串珠菌(L．citreum)和假肠膜明串珠菌(L．pseudomesenteroicles)可发现于人的来源。 DNA的G+C mol%为38～44。

此属的模式种为肠膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides)。

2.肠膜明串珠菌

肠膜明串珠菌是乳酸菌中的明串珠菌属的重要菌种。研究证实，肠膜明串珠菌能发酵糖类产生多种酸和醇，具有高产酸能力、抗氧化能力和拮抗致病菌等能力。肠膜明串珠茵已被广泛应用于风味剂、血浆代用品，还有望成为新型微生态制剂。其细胞大小为0.5～0.7x0.7～1.2μm。G+C含量低于50%的革兰氏阳性细菌。肠膜明串珠菌又包括三个亚种：肠膜明串珠菌肠膜亚种(L. mesenteroides subsp.mesenteroides）肠膜明串珠菌右旋葡聚糖亚种(L.mesenteroidessubsp. dextranicum)和肠膜明串珠菌乳脂亚种(L. mesenteroides subsp. cremoris )。

肠膜明串珠菌是乳酸菌中的明串珠菌属的重要菌种。肠膜明串珠菌革兰染色阳性。一般存在于植物体表，常用于发酵乳制品、青贮、泡菜和果酒中。肠膜明串珠菌包括有肠膜明串珠菌乳脂亚种和葡萄糖亚种，尤以肠膜明串珠菌的乳脂亚种最为常见，他可发酵柠檬酸而产生特征风味物质，又称风味菌、香气菌和产香菌。对肠膜明串珠菌的研究报道间或出现，肠膜明串珠菌除具有乳酸菌的一般特征和功能外，自身还具有的特异性功能正处于进一步研究和开发应用中。

（1）主要特点

生物学特性：肠膜明串珠菌的菌落形态呈圆形或豆形，菌落直径小于1.0 mm，表面光滑，乳白色，不产生任何色素;细胞形态呈球形、豆形或短秆形，有些成对或以短链排列、不运动、无芽孢；革兰氏染色呈阳性；微好氧性，厌氧培养生长良好；生长温度范围2℃ ~53℃，最适生长温度3O℃ ~40℃；耐酸性强，生长最适pH为5.5～6.2，在pH≤5的环境中可以生长，而在中性或初始碱性条件下生长速率降低。肠膜明串珠菌自身合成氨基酸的能力极弱，需要从外界补充19种氨基酸和维生素才能生长。

发酵机制和产物：肠膜明串珠菌因缺乏EMP途径中的醛缩酶和异构酶，因此其葡萄糖的降解完全依赖HMP途径。肠膜明串珠菌发酵蔗糖产生特征性的葡聚糖粘质物，存在于粘质物中的菌可耐受80℃ ~85℃高温。肠膜明串珠菌的葡萄糖发酵产物为乳酸、乙醇和CO ，核糖发酵产物为乳酸和乙酸，果糖发酵产物为乳酸、乙酸、CO：和甘露醇。

抗氧化能力：研究表明，肠膜明串珠菌及其发酵产物可明显提高动物机体GSH—px、SOD活性，降低血清MDA水平，并维持较长时间。因此肠膜明串珠菌及其发酵产物具有提高动物机体抗氧化能力的作用。

与其他菌群的关系：肠膜明串珠菌革兰染色阳性，可刺激肠道正常菌群的生长。肠膜明串珠菌对志贺菌属、沙门菌属、金黄色葡萄球菌等常见致病菌有拮抗作用。但有试验证实，含有不同浓度茉莉酸的可可球二孢菌的上清液能够抑制肠膜明串珠菌。

（2）应用进展

优良的风味剂：肠膜明串珠菌可发酵柠檬酸产生特征风味物质，如用肠膜明串珠菌、植物乳杆菌等进行混合共生发酵，更可以产生优良的风味。通过对几种常见乳酸菌的发酵特点的研究，筛选出适合榨菜叶发酵酸菜的发酵剂，得出最优混合发酵剂添加量质量分数为肠膜明串珠菌3%、短乳杆菌1%、植物乳杆菌1%，可生产出质地、风味俱佳的酸菜，而且发酵时间从自然发酵的15 d缩短为5 d左右。

血浆代用品：肠膜明串珠菌的荚膜物质葡聚糖，是生产代血浆的主要成分——右旋糖酐的原料，在医疗上十分重要，具体维持血液渗透压和增加血溶量的作用，优良血浆代用品之一，临床上常用于治疗由于失血、创伤、烧伤和中毒等引起的失血性休克。肠膜明串珠菌，可在人为控制下，发酵蔗糖以合成大量的葡聚糖，国内主要是应用高浓度蔗糖为主要成分的培养基，经肠膜明串珠菌发酵生产右旋糖酐。

抑菌剂和保健剂：补充对人和动物体有益的活菌制剂，来恢复肠道正常菌群的生态平衡，从而抵御病原菌定植侵袭的微生态疗法正在引起愈来愈多研究人员的关注，并占有了广阔的市场前景。研究证实，微生态疗法对长期使用甚至滥用抗生素、激素、免疫抑制剂引起的肠菌群失调，以及菌群失调所致的多种病症都具有良好构治疗或辅助效果，也就是说微生态制剂与其他药物不同，他能起到“已病辅治、未病防病、无病保健”的重要作用。