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凝结芽孢杆菌的特性及研究进展
赵树平1,包维臣1,高鹏飞1,2,姚2
(,内蒙古呼和浩特 010010;
,内蒙古呼和浩特 010018)
[摘 要] 论文主要对凝结芽孢杆菌的一般特性、益生作用机理及其在动物和人体方面的研究进展进行了阐述,旨在为凝结芽杆菌的进一步研究提供一定的理论基础。
[关键词] 凝结芽孢杆菌;特性;作用机理;研究进展
[中图分类号] [文献标识码] A [文章编号] 1005-5228(2014)02-0006-05
19世纪初,凝结芽孢杆菌因导致炼乳出现大规模的凝结现象及番茄、土豆等制品的酸败变质被深入的研究,而于1932年被首次分离并对其进行了详细描述[1-3]。发展至今,诸多研究表明凝结芽孢杆菌作为一种独特的新型芽孢益生菌,其既具有乳酸菌的产乳酸特性,又具有芽孢杆菌的丰富的酶系统及抗逆性强、耐高温高压、稳定的储存特性。作为益生菌家族的后起之秀,被广泛地应用于医药、食品、保健、畜牧和水产等行业,并能产生多种健康的影响: 调整肠道微生态平衡、提高机体免疫、产生抑菌物质及促进动物生长,成为益生菌中研究的热点。本文对国内外关于凝结芽孢杆菌特性、益生作用、益生机理及在动物中的应用总结和概括。
1 凝结芽孢杆菌
凝结芽孢杆菌的一般特性
随着对凝结芽孢杆菌研究的不断深入,其特性也逐渐被人熟知。此菌为革兰氏阳性菌,属厚壁菌门,营养细胞呈杆状,具有一定的运动性,可发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖,甘露醇,棉子糖,海藻糖产酸而不产气,可水解淀粉及酪蛋白。此菌为过氧化氢酶阳性,缺乏细胞色素 C 氧化酶及将硝酸盐降解为亚硝酸盐的能力。菌落形态为不透明白色,呈圆形,表面突出。其芽孢体端生,呈椭圆形。凝结芽孢杆菌在有氧和无氧环境中均可生长,但乳酸的产生量在有氧条件下明显低于无氧条件,而生物量却恰恰与
此相反,这说明环境中氧气含量可改变该菌的某些代谢途径。葡萄糖发酵主要产物为 L(+ )- 乳酸, 属同型乳酸发酵,除此之外,还可生成少量的乙酰甲
基甲醇、乙酸及乙醇等。凝结芽孢杆菌在30~55 ℃条件下均可生长,其中最适合生长温度为 37~45
℃,最适生长 pH 为 ~,液体培养前期最低发酵 pH ~,但在 pH 为 的条件下,仍可生长良好,在发酵后期会出现反升现象 pH ~。
在凝结芽孢杆菌的生长过程中,某些物质对菌体的生长起到了比较显著的促进效果。其中,菌体生长所需的主要生长因子包括:生物素、硫胺素(维生素 B1)、谷氨酸、天门冬氨酸、半胱氨酸、烟酸、组氨酸、核黄素、叶酸、甲硫氨酸、腺嘌呤、脯氨酸、丙氨酸、苏氨酸、精氨酸、丝氨酸、亮氨酸、缬氨酸[4]。但不同菌株和不同温度条件下所需生长因子种类也存在差异。值得关注的是,生物素和硫胺素是凝结芽孢杆菌在不同温度条件下均需要的生长因子,说明这两种物质可能无法通过该菌自身合成或合成量无法满足生长需求,但同时也预示了此物质可能参与了凝结芽孢杆菌的某些重要代谢途径。
与普通乳酸菌相比,凝结芽孢杆菌具有良好的抗逆性。其芽孢体对高温及低 pH 环境具有很强的耐受性,因此可顺利通过胃肠道,并起到显著的益生