動物雙歧桿菌
動物雙歧桿菌 Bifidobacterium animalis
放線菌門 Actinomycetota
放線菌綱 Actinomycetes
雙歧桿菌目 Bifidobacteriales
雙歧桿菌科 Bifidobacteriaceae
雙歧桿菌屬 Bifidobacterium
動物雙歧桿菌是廣泛應(yīng)用于食品和保健品行業(yè)的益生菌之一。本文將詳細(xì)介紹動物雙歧桿菌的分類學(xué)變遷、研究進(jìn)展、應(yīng)用情況、特征特性和國內(nèi)外保藏情況。
發(fā)展歷史
1899年：巴斯德研究院的Tissier首次在以母乳喂養(yǎng)的嬰兒糞便中發(fā)現(xiàn)并分離出來雙歧桿菌，Tissier將這種分離到的革蘭氏陽性、變彎的或分叉的桿菌命名為普通分叉桿菌(Bacillus bifiduscommunis)或分叉桿菌(Bacillus bfidus)[1]。
1969年：Mitsuoka[2]從豬、雞、大鼠和豚鼠等各種動物的糞便中分離出三株雙歧桿菌，其中一株命名為長雙歧桿菌動物亞種（Bifidobacterium longurn subsp. animalis）。
1971年：Scardovi、Zani和Trovatelli[3]等人通過對雙歧桿菌屬物種間DNA-DNA同源性研究發(fā)現(xiàn)，B. longurn subsp. animalis與長雙歧桿菌無同源性關(guān)系。
1974年：Scardovi和Trovatelli[4]等人進(jìn)一步研究，將來自雞、大鼠和兔子糞便以及污水的22株雙歧桿菌菌株形成了一個單一的脫氧核糖核酸（DNA） 同源組，與B. longum subsp. animalis完全同源。這組菌株與雙歧桿菌屬已知物種的DNA相關(guān)性范圍為5%至40%，建議將B. longum subsp. animalis命名為動物雙歧桿菌（Bifidobacterium animalis）。
1997年：Meile[5]等研究顯示乳雙歧桿菌（Bifidobacterium lactis）與動物雙歧桿菌（Bifidobacterium animalis）的密切相關(guān)性，曾將其描述為動物雙歧桿菌[4]。基于形態(tài)學(xué)特征、16S rDNA序列分析和DNA-DNA雜交，Cai[6]等人提議乳雙歧桿菌與動物雙歧桿菌應(yīng)該是同物異名。但是，Ventura和Zink[7]依據(jù)脈沖場凝膠電泳（PFGE）研究了所有動物雙歧桿菌和乳雙歧桿菌的個體性，使用ERIC-PCR技術(shù)在雙歧桿菌物種水平上進(jìn)行了清晰的鑒定；Zhu[8]等人對HSP60基因進(jìn)行擴(kuò)增，都認(rèn)為乳雙歧桿菌和動物雙歧桿菌應(yīng)該在亞種水平被劃分為兩個分類單元。
2004年：Masco[9]等人確認(rèn)了這一分類地位，將動物雙歧桿菌重新細(xì)分為動物雙歧桿菌動物亞種(Bifidobacterium animalis?subsp.?animalis)和動物雙歧桿菌乳亞種(Bifidobacterium animalis?subsp.?lactis)。這兩個亞種也可以通過BOX-PCR，熒光擴(kuò)增片段長度多態(tài)性（FAFLP）DNA指紋圖譜，atpD和groEL基因序列分型以及PAGE電泳來區(qū)分[9, 10]。
2020年：我國《可用于食品的菌種名單》和《可用于嬰幼兒食品的菌種名單》將動物雙歧桿菌(B. animalis)更名為動物雙歧桿菌動物亞種(B. animalis?subsp.?animalis)，乳雙歧桿菌(B. lactis)更名為動物雙歧桿菌乳亞種(B. animalis?subsp.?lactis)[11]。
研究進(jìn)展
動物雙歧桿菌是天然存在于結(jié)腸中的優(yōu)勢菌群之一，是最早定殖于人體腸道的一類微生物，有利于腸道免疫的形成[12]，在調(diào)節(jié)腸道菌群平衡與促進(jìn)腸道正常發(fā)育、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、提高抗病能力等方面具有重要作用，特別是嬰兒期的早期定殖，有利于腸道免疫的形成[13]。
維持腸道菌群平衡
研究表明，雙歧桿菌大多數(shù)物種對強(qiáng)酸條件的抵抗力較差，但動物雙歧桿菌表現(xiàn)出較高的胃酸和膽汁耐受性[13, 14]，在腸道內(nèi)具有粘附力[15]。Martins[16]等研究表明，灌胃B. animalis subsp . lactis能顯著降低鼠傷寒沙門氏菌感染無菌小鼠糞便中致病菌的數(shù)量，起到與病原菌拮抗的作用，同時顯著提高模型小鼠腸道中sIgA和IL-10的含量。
增強(qiáng)機(jī)體免疫力
在Gill[17]等人的研究中，健康老年受試者通過膳食補(bǔ)充益生菌乳雙歧桿菌HN019后，血液中總淋巴細(xì)胞、輔助細(xì)胞 （CD4） 和活化（CD25）T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞的比例增加，說明該菌株可能是一種有效的益生菌膳食補(bǔ)充劑，有助于增強(qiáng)老年人細(xì)胞免疫。
提高抗病能力
Liao等人[18]研究了動物雙歧桿菌和絞股藍(lán)之間的相互作用，結(jié)果表明，通過益生元和益生菌之間的互惠作用，可以預(yù)防和抑制癌癥細(xì)胞的活動，首次揭示了動物雙歧桿菌具有預(yù)防和抑制癌癥的功能。研究者通過動物實(shí)驗(yàn)表明，攝入動物雙歧桿菌活菌或死菌均可提高機(jī)體的抗體水平，提高巨噬細(xì)胞的吞噬活性，這對提高機(jī)體的抗感染能力、預(yù)防、抑制和殺死腫瘤細(xì)胞的產(chǎn)生具有重要作用[19, 20]。
應(yīng)用情況
動物雙歧桿菌被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域，常作為功能成分，被添加至發(fā)酵酸奶及其發(fā)酵飲料等多種產(chǎn)品中；是歐洲食品安全局(EFSA)資格認(rèn)定(Qualified Presumption of Safety, QPS)名單收錄菌種、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）名單收錄菌種。
動物雙歧桿菌常制成活菌制劑，如動物雙歧桿菌Bb-12滴劑，能夠調(diào)節(jié)和維護(hù)機(jī)體生態(tài)平衡。Pedret等[21]的研究，評估了口服動物雙歧桿菌乳亞種CECT 8145及其滅活菌株對人體肥胖的影響，結(jié)果表明，口服以上兩者都可以改善人體腹部肥胖，尤其是女性個體。
此外，動物雙歧桿菌在化妝品領(lǐng)域也表現(xiàn)出應(yīng)用潛力，如在Huuskonen等[22]的研究中，通過口服動物雙歧桿菌乳亞種BI-04（1.75×109CFU）12周，對受試者的面部皮膚狀態(tài)進(jìn)行評估，結(jié)果與對照組相比，第4周時眼角的總皺紋面積顯著減少。
國內(nèi)外保藏情況
動物雙歧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，與多家國際知名菌種保藏中心模式菌株等同編號，如：動物雙歧桿菌動物亞種CICC 6250等同編號ATCC 25527、JCM 1190 、DSM 20104；動物雙歧桿菌乳亞種CICC 24210等同編號CGMCC 1.2226、DSM 10140 、CIP 105265、JCM 10602，可用于分類學(xué)研究“種”的參考模型。
標(biāo)準(zhǔn)菌株CICC 6165，可作為陽性對照菌株，適用于《GB 4789.34-2016雙歧桿菌的鑒定》，同時可用于乳制品發(fā)酵，食品飲料、益生菌類保健食品生產(chǎn)。
此外，CICC還保藏有不同來源及用途的動物雙歧桿菌，如：動物雙歧桿菌CICC 21711、CICC 21715、CICC 21718等可用于酸奶及乳制品發(fā)酵；CICC 24930、CICC 24933等可用于科學(xué)研究。
特征特性
革蘭氏陽性菌，菌體呈短桿狀或棒桿狀（0.5-0.7×1.0-1.8 μm），長短不一，直或彎曲，單個或成對排列，常形成Y形或V形分支，無鞭毛，不產(chǎn)芽孢，不運(yùn)動。
在雙歧桿菌瓊脂培養(yǎng)基（BBL）上36℃±1℃，厭氧培養(yǎng)48h，菌落為圓形、白色，凸起，表面光滑、濕潤、邊緣整齊。
專性厭氧，最適生長溫度37℃~41℃，最低生長溫度25℃~28℃，最高43℃~45℃；耐酸，起始生長pH值為6.7~7.0，在pH4.5~5.0以下或pH值為8.0~8.5以上的環(huán)境都不生長。
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)，中心目前保藏有14000余株各類工業(yè)微生物菌種，526個屬，1477個種，其中乳酸菌1500余株，包含性能優(yōu)良的動物雙歧桿菌，希望通過CICC對菌種的收集、保藏、質(zhì)控和共享，使動物雙歧桿菌得到更廣泛的研究與應(yīng)用，為我國工業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量安全、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級保駕護(hù)航。
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