嗜酸乳桿菌
嗜酸乳桿菌是人體腸道中的重要微生物，具有諸多益生功效，擁有長期的安全使用歷史[1]，已被列入我國《可用于食品的菌種名單》、歐洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）安全資格認(rèn)證（Qualified Presumption of Safety，QPS）名單和美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）公認(rèn)安全物質(zhì)（Generally recognized as safe, GRAS）名單，被廣泛應(yīng)用于用于食品、飼料等領(lǐng)域。
本文將詳細(xì)介紹嗜酸乳桿菌的分類歷史、研究進(jìn)展、應(yīng)用情況、國內(nèi)外保藏情況以及特征特性。
一、分類歷史
1900年：Moro從嬰兒糞便中分離出一株革蘭氏陽性的無芽孢桿菌，并命名為嗜酸芽孢桿菌（Bacillus acidophilus）[2,3]。以現(xiàn)在的分類學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，Moro當(dāng)時對該菌株的描述并不完整，該名稱不能被視為有效命名。
后有研究者對其進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)保藏在Král保藏中心的該菌種與Moro文章中描述的菌株不符，無法確認(rèn)Moro分離出的菌株具體特性[4,5]。
1920年：Holland將該菌從芽孢桿菌屬重命名為乳桿菌屬，但未提供任何描述或引用先前的描述，也未提出過新名稱。因此，該名稱不能被視為有效發(fā)布[6]。
1923年：《伯杰氏手冊》第1版中給出了嗜酸乳桿菌這個名稱，但沒有引用作者信息，不能被視為有效發(fā)表。《伯杰氏手冊》第2版至第7版都引用了Holland作為該名稱的作者，證明該名稱已被廣泛使用，但從未被有效發(fā)表[7]。
1970年：Hansen和Mocqquot詳細(xì)描述了該菌種菌株特性，并在微生物學(xué)年會與分類學(xué)小組委員會(International Conference on Systems Biology)的幫助下指定了模式菌株ATCC 4356[7,8]，嗜酸乳桿菌Lactobacillus acidophilus被正式提出并有效公布，并于1980年收錄于《細(xì)菌名稱確認(rèn)名錄》（Approved Lists of Bacterial Names）[9]。
二、研究進(jìn)展
嗜酸乳桿菌是腸道中最重要的益生菌之一，與宿主健康息息相關(guān)，在腸道中能夠調(diào)節(jié)菌群、抑制病原菌生長，同時具有改善心血管疾病、抑制腫瘤等作用。
1. 在胃腸道健康方面
嗜酸乳桿菌通過競爭排斥、促進(jìn)腸道中有益微生物的增殖、產(chǎn)活性代謝物產(chǎn)物和增強(qiáng)上皮細(xì)胞屏障等方式，起到調(diào)節(jié)消化系統(tǒng)健康的作用。Kim[10]等人研究表明，嗜酸乳桿菌可以通過調(diào)節(jié)炎癥相關(guān)細(xì)胞因子的分泌、增加腸道菌群多樣性以及提高代謝產(chǎn)物中短鏈脂肪酸的含量的方式起到緩解DSS誘導(dǎo)小鼠結(jié)腸炎的效果。Xiao[11]等人通過臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，慢性腹瀉患者在服用熱滅活嗜酸乳桿菌制劑后，排便頻率下降，同時腹痛、腹脹的情況得到緩解。此外，Rana Al-Sadi[12]通過細(xì)胞及動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，嗜酸乳桿菌能增強(qiáng)上皮細(xì)胞緊密連接，改善腸道屏障缺陷，進(jìn)而起到預(yù)防炎癥性腸病的效果。
2. 在抑制致病菌方面
嗜酸乳桿菌可以通過產(chǎn)生細(xì)菌素等活性代謝產(chǎn)物、降低pH、競爭粘附位點(diǎn)的方式，起到抑制致病菌的功效。曲曉娟等人研究表明，嗜酸乳桿菌能夠通過抑制白色念珠菌在口腔上皮細(xì)胞中的粘附，進(jìn)而起到降低小鼠口腔白色念珠菌的感染率的作用[13]。孫華迪[14]等人發(fā)現(xiàn)，嗜酸乳桿菌通過產(chǎn)細(xì)菌素，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門桿菌、炭疽桿菌、李斯特氏菌、枯草桿菌以及無乳鏈球菌起到拮抗作用。Sandra[15]通過體外研究發(fā)現(xiàn)，嗜酸乳桿菌可以產(chǎn)有機(jī)酸，降低環(huán)境pH，進(jìn)而起到抑制致病菌的作用。
3. 在改善心血管疾病方面
心血管疾病在全球范圍內(nèi)發(fā)病率不斷升高，每年全世界約有1/3的人死于心血管疾病。血液膽固醇升高是導(dǎo)致心血管疾病的重要原因之一，嗜酸乳桿菌可以降低膽固醇，進(jìn)而起到預(yù)防心血管疾病的功效[16]。Park[17]等研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充嗜酸乳桿菌可以降低高膽固醇血癥大鼠血清中總膽固醇含量，并增加糞便代謝產(chǎn)物中酸性固醇的含量。Song[18]等人發(fā)現(xiàn)，灌胃嗜酸乳桿菌可以抑制高脂飲食小鼠體重的增加，并通過增加肝臟中低密度脂蛋白受體的表達(dá)來降低血漿中密度脂蛋白膽固醇的含量。
4. 在抑制腫瘤方面
嗜酸乳桿菌可以通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡、調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答等方式，起到抑制腫瘤的作用。體外實(shí)驗(yàn)研究表明[19]，嗜酸乳桿菌的上清液和細(xì)胞提取物能夠抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞Caco-2增殖，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡，進(jìn)而降低癌細(xì)胞遷移和侵襲的能力。Maroof[20]研究表明，補(bǔ)充嗜酸乳桿菌可以激活乳腺癌模型小鼠自然殺傷細(xì)胞，調(diào)節(jié)IFN-γ等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，進(jìn)而起到抑制腫瘤增長的效果。Chen[21]等發(fā)現(xiàn)，灌胃嗜酸乳桿菌可以通過下調(diào)結(jié)腸癌小鼠結(jié)腸及脾臟組織中趨化因子受體CXCR4的表達(dá)，起到延緩結(jié)腸腫瘤增長并促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡的作用。
三、應(yīng)用情況
1. 食品領(lǐng)域
嗜酸乳桿菌在常用于發(fā)酵食品的生產(chǎn)，嗜酸乳桿菌與德氏乳桿菌保加利亞亞種及嗜熱鏈球菌復(fù)配制備發(fā)酵乳，可以縮短發(fā)酵時間、增加產(chǎn)品粘稠度，同時提高產(chǎn)品中雙乙酰等典型風(fēng)味物質(zhì)的含量[22]；在干酪生產(chǎn)中，添加嗜酸乳桿菌可以增加產(chǎn)品的彈性和凝聚性，提升產(chǎn)品口感[23]；此外，嗜酸乳桿菌用于豆乳發(fā)酵，可以明顯減少產(chǎn)品的豆腥味[24]。除發(fā)酵特性外，嗜酸乳桿菌常作為益生菌添加于發(fā)酵乳、奶粉、果汁等食品中，發(fā)揮著抑菌、緩解腹瀉及改善腸道健康等功能[25,26]。
2. 飼料領(lǐng)域
在飼料中添加嗜酸乳桿菌可以起到促進(jìn)生長、預(yù)防疾病、提高飼料利用率的效果。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，嗜酸乳桿菌能夠改善水生動物腸道菌群結(jié)構(gòu)，提高養(yǎng)分消化吸收能力，增強(qiáng)免疫功能，改善水質(zhì)狀況[27]。在肉雞養(yǎng)殖中，補(bǔ)充嗜酸乳桿菌可以顯著提高肉雞體重增長的速度，同時降低血清中膽固醇的含量[28]。嗜酸乳桿菌用于育肥豬養(yǎng)殖，可以提高豬酮體產(chǎn)量，增加瘦肉比率，同時提高豬肉的感官品質(zhì)[29]。
四、國內(nèi)外保藏情況
嗜酸乳桿菌在國際各大保藏中心均有保藏，其中CICC保藏有模式菌株CICC 6075，與多家國際知名菌種保藏中心模式菌株等同編號，如：如：ATCC 4356、DSM 20079、JCM 1132，可用于分類學(xué)研究。
此外，CICC還保藏有不同來源及用途的，以及具有應(yīng)用潛力的嗜酸乳桿菌共25株，如：
CICC 22162，CICC 20248、CICC 20250、CICC 20709、CICC 20710等可用于酸奶及乳制品發(fā)酵。
CICC 6074，用于GB 4789.35-2023 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》陽性對照菌株。
五、特征特性
1. 革蘭氏陽性菌，菌體呈細(xì)長桿狀（0.6-0.9 μm ×1.5-6.0 μm），兩端為圓形，單個、成對或成鏈排列，不運(yùn)動，無芽孢。
2. 菌落為圓形、白色、凸起，表面光滑、濕潤，邊緣整齊。
3. 最適生長溫度為35～38℃，耐熱性差，最適生長pH值為5.5～6.0，能在其它乳酸菌不能生長的環(huán)境中生長繁殖。
4. 能利用葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖進(jìn)行同型發(fā)酵，產(chǎn)生D-/L-乳酸；蛋白質(zhì)分解能力弱，在乳中的產(chǎn)酸速率偏低。
中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心（CICC）致力于提供高質(zhì)量的微生物資源和專業(yè)化的技術(shù)服務(wù)，中心保藏有14,000余株各類工業(yè)微生物菌種資源，其中乳酸菌1500余株，包含眾多性能優(yōu)良的嗜酸乳桿菌，希望通過CICC對菌種的收集、保藏、質(zhì)控和共享，未來使嗜酸乳桿菌得到更多的研究與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，服務(wù)人民美好生活。
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