植物乳杆菌是短杆状,革兰氏阳性,过氧化氢酶阴性细菌。它也是兼性杂发酵,兼性好氧和厌氧。它们存在于许多环境环境中,是人类和其他动物胃肠道微生物区系的一部分。
它属于乳酸菌(LAB)的组。这是一个官能团,包含产生乳酸作为碳水化合物发酵的主要代谢产物的细菌。
植物乳杆菌,图片来源:自然。取自https://lactobacto.com/tag/lactobacillus-plantarum/
它具有多种应用程序,主要用于食品发酵以获得诸如酸奶,奶酪,咸菜,香肠和青贮饲料等产品。
特点
植物乳杆菌是革兰氏阳性,无芽孢,过氧化氢酶阴性的细菌。它是耐性有氧和兼性厌氧的。它的GC含量低。它能够在15至45°C的温度范围内生长。耐受4到9之间的pH值。
这种细菌能够通过称为EMP的代谢途径通过葡萄糖的发酵来生产乳酸。通过该代谢途径发酵己糖产生D-和L-乳酸。
植物乳杆菌发酵超过90%的至少10种碳水化合物,包括甘露醇,核糖和蔗糖。阿拉伯糖和木糖发酵率为11%至89%。
分类
植物乳杆菌最早由Orla-Jennsen在1919年描述,命名为植物链球菌。后来,佩德森(Pederson,1936年)将其迁至乳杆菌属。从分类学上讲,它位于门菌纲,芽孢杆菌类,乳杆菌科和乳杆菌科中。
从功能上讲,它包括在乳酸菌(BAL)中,通常被认为是安全的(GRAS)。GRAS是由北美美国食品和药物管理局(FDA)授予的名称。
该名称适用于专家认为食品中添加安全的物质。GRAS不受该国联邦食品,药品和化妆品法的约束。
乳杆菌属分为三类(A,B和C)。植物乳杆菌被包括在组B中。该组容纳兼性杂发酵菌种,其能够通过葡萄糖的发酵产生乳酸。此外,它属于一个以他的名字命名的物种复合体,其中还包含其他四个物种。
形态学
植物乳杆菌是具有圆形末端的杆状微生物。宽约0.9至1.2 µm,长约1.0至8.0 µm。它可以单生或形成短链。
它的细胞壁肽聚糖含量高,并且没有细胞外膜。它的GC比例低,其基因组大于乳酸菌组其余代表的基因组。
在其圆形染色体上,它包含3,308,274个碱基对。它具有三个质粒,分别称为pWCFS101,pWCFS102和pWCFS103。
植物乳杆菌。摘自http://theprobioticslab.com/lactobacillus/lactobacillus-plantarum/
应用领域
植物乳杆菌作为发酵剂和防腐剂在食品工业中具有广泛的应用。近来,其作为益生菌和在乳制品发酵中的用途已经增加。在葡萄酒,肉类产品和发酵蔬菜的生产中,其使用也有所增加。
这种细菌易于生长,被认为是安全的益生菌。它可以抑制食品中的大量病原微生物。
它对可能对人类产生不利影响的疾病很有用。它还对断奶期间奶牛的健康,存活和体重增加显示出积极影响。
在制药行业
植物乳杆菌与其他LAB一起用于生产某些发酵食品,尤其是在乳制品行业。
这些产品质量高,并具有良好的质地,味道和化学含量。在牛奶发酵和产品存储过程中,细菌不会增加酸化。
生物防腐剂
植物乳杆菌是一种具有高潜力的益生菌生物防腐剂,因为它是人类肠道菌群的一部分。另一个有利的方面是,它在食品发酵中作为发酵剂的安全使用已有很长的历史。
另外,不同的植物乳杆菌菌株产生对病原和分解细菌具有拮抗活性的抗微生物化合物。它还产生抗真菌化合物,可以代替食品中潜在有害的防腐剂。
一些植物乳杆菌菌株产生细菌素,称为植物素。细菌素是合成为抑制其他细菌生长的蛋白质毒素。
ari藤素抑制至少五种常见食源性病原体的生长。这些病原体包括大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌。此外,它们对引起诸如胃炎,溃疡,蛀牙和念珠菌病等疾病的细菌具有拮抗活性。
疾病
乳杆菌属是人类正常胃肠道菌群的一部分。尽管非常罕见,但它们也已从多种人类感染中分离出来,尤其是在免疫系统较弱的人中。由该属细菌引起的感染包括菌血症,心内膜炎,脓肿和脑膜炎。
就植物乳杆菌而言,它与胆囊发炎,牙齿脓肿,蛀牙和腹膜炎有关。该细菌的正确鉴定很困难,但是非常重要,因为它通常对万古霉素和其他抗生素具有抗性。
参考文献
- JC Goldstein,KL Tyrrell,DM香tron(2015年)。乳杆菌物种:分类学的复杂性和有争议的敏感性。临床传染病
- G.Melgar-Lalanne,Y.Rivera,H.Hernández-Sánchez(2012)。植物乳杆菌(Lactobacliilus plantarum):概述,着重于生化和健康特性。在:乳杆菌:分类,用途和对健康的影响。不去 科学出版社。
- A.Abdelazez,H.Abdelmotaal,Z.-T。Zhu,J.Fang-Fang,R.Sami,L.-J. Zhang,AR Al-Tawaha,Xi.-C. Meng,2018年。植物乳杆菌作为益生菌的潜在好处及其在人类健康和工业应用中的优势:综述。环境的进步。生物学。
- H.Jurado-Gámez,C.Ramirez,J.Martínez(2013)。体内评估植物乳杆菌作为在仔猪中使用抗生素的替代方法。MVZ科尔多瓦杂志。
- SD Todorov,BD Franco。(2010)。植物乳杆菌:物种鉴定及其在食品生产中的应用。国际食品评论。
- D.Tena,NMMartínez,C.Losa,C.Fernández,MJ Medina和JASáez-Nieto(2013)。植物乳杆菌引起的急性钙化性胆囊炎并发腹膜炎。诊断微生物学和传染病。