乳酸杆菌:乳杆菌科乳杆菌屬細菌-中文百科頻道

形态特征

革蘭氏陽性杆菌，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。

理化性質

發酵葡萄糖産酸，有兩種發酵類型：同質發酵（産生乳酸）及異質發酵（産生乳酸、乙酸、甲酸、琥珀酸。耐酸，一般在厭氧條件下繁殖。适宜溫度為5℃左右。

乳酸杆菌的代謝産物乙酰是奶油和幹酪等乳制品特有的風味物質，對很多腐敗菌和緻病菌都有抑制作用。據報道，雙乙酰可通過革蘭陰性菌精氨酸的結合蛋白反應，從而幹擾精氨酸的利用，抑制革蘭陰性菌的生長。

培養特性

最适生長pH值為4-6。耐酸生長在pH3.8的環境仍能生長。該菌株不産氣，在20℃下能生長。

從不同的标本中分離乳酸杆菌時，根據乳酸杆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。常見乳酸杆菌在MRS培養基上的茵落形态：卷曲乳酸杆菌：中間飽滿，周圍彌散，不規則；詹氏乳酸杆菌：飽滿，邊緣規則；格氏乳酸杆菌：扁平，周圍彌散，邊緣規則。

分布區域

乳酸杆菌廣泛分布于周圍的環境中，特别是動物的消化道、陰道。

為革蘭氏陽性杆菌，常呈鍊狀排列，無動力，不形成芽胞，微需氧或厭氧，營養要求嚴格，較難培養。常見于牛乳、乳制品，肉制品、啤酒、葡萄酒、水果及果汁，泡菜及麥芽汁中。也寄生于人和動物的口腔、腸道、陰道中。極少有緻病性。

代表菌種

在口腔内能分離的菌有15種，包括：幹酪乳杆菌（L.caei）：亞種有幹酪亞種（L.casei subst）、副幹酪亞種（L. paracasei subs）、嗜酸乳杆菌（L.acidophilus）。亞種有：嗜酸亞種（L.acidophilus subsp）、卷曲亞種（L.crispatus），其他菌種有發酵乳杆菌（L.ferments）、唾液乳杆菌（L.salivarius）、植物乳杆菌（L.plantarum）、短乳杆菌（L.brevis）、布氏乳杆菌（L.buchneri）、戈氏乳杆菌（L.gassert）、口乳杆菌（L.orzs）、鼠李糖乳杆菌（L.rhamnosus）、齒龈乳杆菌（L.uli）、玉米乳杆菌（L.zeae）在人的排洩物中發現了3種乳杆菌：嗜酸乳杆菌、發酵乳杆菌和唾液乳杆菌。

幹酪乳酸杆菌（L.casei）、保加利亞乳酸杆菌（L.bulgaricus），嗜酸乳酸杆菌（L.acidophilus）、嗜熱乳酸杆菌（L.thermophilus）等。這些菌常用來作為乳酸，幹酪、酸乳等乳制品生産的發酵菌種。

保加利亞乳酸杆菌為大杆菌，大小約為0.8-1× 2-20μm，單個或呈鍊狀排列，蘋蘭氏染色陽性，美蘭染色菌體内可見異染顆粒，無運動性，不産生芽胞。

本菌微需氧或厭氧，在厭氧的環境下生長最佳。最适生長溫度為44-45℃，在25-35℃下生長緩慢且弱，15℃停止生長。

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。一般在乳清瓊脂平闆上培養，菌落呈現不規則圓形、灰白色，大小為1-3個mm，菌落具有卷發樣構造，顯微鏡下觀察呈現假根狀。在乳内生長良好。産生乳酸。

本菌發酵乳糖，半乳糖及葡萄糖産酸，産生乳酸的能力極強。在形态及許多特征上與乳酸乳杆菌極為相似，但發酵糖類比乳酸乳桐：菌少，因此有人認為保加利亞乳杆菌可能是乳酸乳杆菌的突變型或變種。

保加利亞乳杆菌是制造酸奶首選和最常用的菌種之一。

乳酸乳杆菌

本菌為長杆菌，寬度不大于2μm，長度不定，通常呈細絲狀卷曲交織在一起，幼齡時單在或成對。革蘭氏染色陽性，無運動性，不産生芽胞，美蘭染色可見菌體内有異染顆粒。

微需氧或厭氧，在微氧和含5%CO2的條件下生長良好。在含有蛋白胨、葡萄糖、酵母浸汁、吐溫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。最适宜生長溫度為37-40℃，最高生長溫度為48℃，15℃停止生長。适宜pH值為6，牛乳凝固，最終産酸約達1.6%乳酸，同型發酵産D-乳酸。

乳酸杆菌可從牛奶和幹酪中分離得到，是幹酪制造中常用的菌種。

嗜酸乳杆菌

本菌呈杆狀，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，成雙或呈短鍊排列，無運動性，不産生芽胞。

嗜酸乳杆菌

本菌為微需氧菌，在一般情況下可以生長。最适宜培養溫度為35-38℃，15-22℃不能生長或生長極弱，48-55℃可能生長或生長。最适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。

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。在瓊脂平闆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，邊緣絲狀或卷發狀。

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，同型發酵産生DL-乳酸。對牛奶的凝固和産酸不定，可産0.3-1.9%乳酸。

主要價值

乳酸杆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，乳酸杆菌可提高蛋白質、乳糖和鈣等營養物質的消化吸收，可産生多種維生素為機體消化吸收所利用；可抑制腸道内腐敗菌、緻病菌的繁殖，降低血氨和血中膽固醇的含量，并具有維持腸道内菌群平衡的整腸作用。乳酸杆菌具有免疫調節作用，如能明顯促進細胞分裂、促進抗體産生、活化巨噬細胞，誘導産生幹擾素等，提高機體的抗病能力。乳酸杆菌對巨噬細胞具有活化作用，使巨噬細胞的細胞毒性增強。而且乳酸杆菌還能誘導人外周血單個核細胞（PBMC）産生IL-12，IL-18和γ-幹擾素，從而誘導産生Th1型細胞免疫反應。此外，乳酸菌能抑制羟甲基戊二酸輔酶A還原酶，減少腸道膽固醇的吸收，從而降低體内的膽固醇含量。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。乳酸杆菌對胃上皮細胞有高度的親和力，可通過與病原菌競争黏附位點，産生乳酸、乙酸、乙酸醋酸等有機酸，大量分布在消化道黏膜，對病原菌的黏附起屏障作用等機制拮抗病原菌，并産生有機酸細胞素樣蛋白等物質和影響細菌毒物産生的相關代謝，對胃腸道起保護作用。值得指出的是，乳酸杆菌的作用具有株的特異性，即使是傳統認為安全的乳酸杆菌菌種也不能保證種内所有菌株均安全，因此對乳酸杆菌進行鑒定和檢測非常重要。

乳酸杆菌還是動物消化道、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。

乳杆菌攜帶許多隐形的質粒，利用這一點可在乳杆菌中進行基因操作。

主要危害

當然，它也有對生物不利的一面，如它能與口腔中的鍊球菌一樣使糖類發酵，産生酸，溶解牙齒的釉質，形成齲齒。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幹酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、發酵乳杆菌。但在消化道及陰道内屬有益菌，促進消化的營養吸收，刺激免疫活性及防止陰道感染。

應用

乳酸杆菌在食品、飲料、飼料和醫藥等多個領域獲得廣泛的應用。

主要用于乳酸飲料、發酵乳、乙醇等。也用于某些維生素、氨基酸的微量測定。乳酸菌株還可用于真空包裝的肉類。由消化乳杆菌菌株制成的高濃度冷凍幹粉，能有效防腐。在肉制品中加入106-107個/克，即可抑制适冷菌絲，在9周内可保持不變，但不耐熱。歐盟各國已準予使用。

乳酸杆菌粉劑

乳酸杆菌功能食品主要包括活性菌微生态制劑和發酵食品。乳酸杆菌經擴後濃縮分離得到菌體，經添加保護劑，冷凍幹燥制成，可制成膠囊或片劑。但的産品形式是與雙歧杆菌活性粉劑混合制成多菌型微生态制劑。乳酸杆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。乳酸杆菌很少采用單菌發酵，常與乳酸鍊球菌、嗜熱鍊球菌、嗜酸酵母菌及雙歧杆菌混合發酵。