李 穎 雷 鳴 潘春美

·綜述·

益生腸球菌的應(yīng)用開發(fā)進(jìn)展

李 穎 雷 鳴 潘春美

益生腸球菌作為應(yīng)用廣泛的一類微生物,在益生菌的開發(fā)應(yīng)用中具有重要的地位。本文主要結(jié)合一些國(guó)內(nèi)外研究成果,對(duì)益生腸球菌的分類、生物學(xué)特征、功能特性及其在食品、動(dòng)物飼料和微生物制劑方面的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

益生腸球菌；生物學(xué)特征;功能特性；應(yīng)用

腸球菌為革蘭陽(yáng)性球菌,廣泛分布于自然環(huán)境及人和動(dòng)物消化道內(nèi)。1899年,Thiercelin最先將腸球菌形容為一個(gè)類群,之后很長(zhǎng)時(shí)間腸球菌歸屬于鏈球菌屬。Schleifer和Kilpper在經(jīng)過DNA-DNA和DNA-RNA雜交的研究后證明它與鏈球菌屬有較遠(yuǎn)的關(guān)系,于1984年提出腸球菌不同于鏈球菌,應(yīng)從鏈球菌屬中脫離開來(lái),形成一個(gè)新的腸球菌菌屬(Enterococus),現(xiàn)在一般將Lancefield D 群的糞鏈球菌和屎鏈球菌為腸球菌菌屬的種。按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類現(xiàn)又將幾個(gè)其它D群鏈球菌放置此屬,近年又陸續(xù)報(bào)道幾個(gè)新種,目前腸球菌屬內(nèi)至少已有27個(gè)種。

1 腸球菌的生物學(xué)特征

腸球菌為圓形或卵形,大小為(0.6×2.5) μm～(0.6×2.0) μm,成對(duì)或鏈狀排列的革蘭陽(yáng)性球菌,是無(wú)芽胞,無(wú)鞭毛,為需氧或兼性厭氧菌。腸球菌過氧化氫酶反應(yīng)陰性,化能異養(yǎng),可發(fā)酵的碳水化合物范圍廣泛,不產(chǎn)氣,最終pH為4.2～4.6。腸球菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求較高,在含有血清的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好,在固體培養(yǎng)基表面形成圓形、完整的、光滑的菌落,大多數(shù)菌株不產(chǎn)生溶血反應(yīng),少數(shù)產(chǎn)生α或β溶血反應(yīng)。葡萄糖發(fā)酵末端產(chǎn)物多為乳酸,因此通常認(rèn)為腸球菌是乳酸菌的一類。大多數(shù)品種可以在10～45℃之間生長(zhǎng),在大范圍pH(4.6～9.9)和高鹽環(huán)境(40%膽鹽)都能存活,故其不利環(huán)境的耐受力強(qiáng)。腸球菌廣泛存在于溫血?jiǎng)游锬c道中,因而其可作為水質(zhì)污染的間接參考。腸球菌還在奶制品、肉類和蔬菜中被發(fā)現(xiàn),在泥土、水面、植物中也具有生存能力。

2 益生型腸球菌的篩選

一般認(rèn)為,益生菌是一類對(duì)宿主有益的活性微生物,是定植于人體腸道、生殖系統(tǒng)內(nèi),能產(chǎn)生確切健康功效從而改善宿主微生態(tài)平衡、發(fā)揮有益作用的活性有益微生物的總稱。對(duì)于益生腸球菌的篩選,應(yīng)考慮以下的幾點(diǎn)：①必須是對(duì)宿主健康有益,無(wú)毒性和致病性。②能夠適應(yīng)胃腸道中的酸,膽鹽和酶環(huán)境。③能在消化道表面定植。④具有良好的生物活性保持能力,便于加工儲(chǔ)存?；谝陨蠋c(diǎn),國(guó)內(nèi)外篩選出了一些著名的益生腸球菌,如E.faecium SF 68,E.faecalis Symbioflor 1和E.faecium CRL 183等。這些菌株許多功能都得到了具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持,具有很強(qiáng)的實(shí)用性,有些已經(jīng)得到應(yīng)用［1］。

3 益生型腸球菌的功能特性

國(guó)內(nèi)外大量的研究表明,益生菌具有幫助消化,改善腸道菌群,調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),降低膽固醇甚至于抵抗癌癥等功效。常見的益生菌有乳桿菌,雙歧桿菌和一些鏈球菌,對(duì)于益生腸球菌,同樣具有相關(guān)功能。從雞腸道分離的腸球菌,穩(wěn)定期菌數(shù)高,具有良好的產(chǎn)乳酸性能,乳酸最終產(chǎn)量可達(dá)6.5 g/L；益生腸球菌(主要是糞腸球菌和屎腸球菌)還可產(chǎn)生不同類型的細(xì)菌素,結(jié)合其他代謝產(chǎn)物如有機(jī)酸等,可對(duì)常見動(dòng)物和人致病菌具有良好的抑制作用［2］。除了基本的抗菌和調(diào)節(jié)腸道微生物功能外,諸多研究還證明了益生腸球菌的其他各種功效,如對(duì)于治療乳糖不耐癥具有很好的治療效果,有效地降低膽固醇水平,輔助癌癥的治療作用［3］。

4 益生型腸球菌的應(yīng)用

4.1 食品 在地中海國(guó)家的傳統(tǒng)奶酪制造中,腸球菌除了能加速奶酪的發(fā)酵過程,還具有水解蛋白和脂類產(chǎn)生特殊口感和芳香味的能力,成為奶酪制作的重要菌種,成品奶酪中腸球菌的含量一般為105～107CFU g-1。新鮮肉類中普遍存在著腸球菌,可能與動(dòng)物腸道普遍存在腸球菌有關(guān)。Joshua R.Hayes等2001年對(duì)美國(guó)愛荷華州零售的包括豬肉、雞肉等四種肉類隨機(jī)抽驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),豬肉中的腸球菌檢出率最低(97%),牛肉中的檢出率最高(100%),且所有肉類中的腸球菌多為屎腸球菌(61%)和糞腸球菌(29%)［4］。與此同時(shí),腸球菌也廣泛應(yīng)用在香腸等發(fā)酵肉產(chǎn)品里,因不同品牌和產(chǎn)地而有所差異,但一般范圍在102～105CFU/g。Garriga等對(duì)31種西班牙自然發(fā)酵香腸研究發(fā)現(xiàn),腸球菌的含量在1.3～4.8 log CFU/g［5］。在國(guó)內(nèi),腸球菌同樣應(yīng)用于廣式臘腸、宣威火腿等肉制品的發(fā)酵過程,對(duì)于此類肉制品的口感風(fēng)味具有重要作用。

4.2 動(dòng)物飼料 在飼料研究領(lǐng)域,益生菌飼料的開發(fā)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我國(guó)農(nóng)業(yè)部規(guī)定可用于生產(chǎn)微生態(tài)制劑的微生物中包括腸球菌。將益生腸球菌飼料喂養(yǎng)斷奶豬,可以明顯降低仔豬哺乳階段及斷奶后仔豬腹瀉的發(fā)生率,增加動(dòng)物的生產(chǎn)性能,提高血清總蛋白、鈣、血紅蛋白、紅細(xì)胞濃度及顆粒細(xì)胞吞噬指數(shù),降低仔豬糞便中大腸桿菌的數(shù)量［6］。E.faecium T-013等復(fù)合益生菌制劑可改善生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能和腸道環(huán)境,減少NH3的排放,利于改善養(yǎng)殖環(huán)境,增強(qiáng)機(jī)體的免疫力［6］。

4.3 微生物制劑 腸球菌作為微生物制劑的應(yīng)用主要集中于糞腸球菌和屎腸球菌,最早利用糞腸球菌的例子是日本首先開發(fā)出來(lái),用于治療如腹瀉、腸炎等多種腸道疾病,隨后在歐洲和其他地區(qū)也出現(xiàn)了相關(guān)產(chǎn)品［7］。目前,在我國(guó)也存在如培菲康、貝飛達(dá)、思連康等多種含糞腸球菌或屎腸球菌商業(yè)微生物制劑,這些微生物制劑中腸球菌的含量一般約為106～108。這類微生物制劑國(guó)外研究多,起步早,應(yīng)用廣泛,我國(guó)目前的研究也日益增多,而且相關(guān)益生菌產(chǎn)品消費(fèi)量增長(zhǎng)迅速。在這些產(chǎn)品中,腸球菌多與雙歧桿菌等其他乳酸細(xì)菌同時(shí)發(fā)揮生態(tài)調(diào)整作用。國(guó)內(nèi)的一些研究也得到以上結(jié)論,如利用含有腸球菌的微生物制劑治療嬰幼兒腹瀉、便秘和厭食癥等有一定療效。對(duì)于腸炎肝和硬化治療同樣具有好的效果。

5 益生型腸球菌的開發(fā)和展望

作為一類重要的益生菌,益生腸球菌能在畜牧業(yè)、食品等諸多問題上具有明顯的推動(dòng)作用,在歐洲、美國(guó)、日本等已普遍得到研究應(yīng)用。目前關(guān)于腸球菌的作用機(jī)制并不十分明確,還需要做進(jìn)一步的研究。其在多種益生菌聯(lián)用的益生菌制劑中的具體效果和功能需要更多的科學(xué)論證。另外,腸球菌菌株的生產(chǎn)利用也應(yīng)該科學(xué)化和規(guī)范化,相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也需要進(jìn)一步的完善。

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