李海龍， 丁小玲， 李呂木,2

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，安徽 合肥 230036)

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唾液乳桿菌的研究進(jìn)展

李海龍1， 丁小玲2*， 李呂木1,2

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，安徽 合肥 230036)

唾液乳桿菌屬于乳桿菌科、乳桿菌屬，廣泛地存在于人和動(dòng)物的腸道。近年來(lái)，唾液乳桿菌作為益生菌廣泛用于人和動(dòng)物益生菌制劑的生產(chǎn)。在分析與唾液乳桿菌相關(guān)的文獻(xiàn)和生物信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，就唾液乳桿菌的生物學(xué)特征、作用機(jī)制、應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行了簡(jiǎn)要綜述，為唾液乳桿菌的研究提供參考。

唾液乳桿菌；生物學(xué)特征；作用機(jī)制

唾液乳桿菌(Lactobacillussalivarius)為革蘭陽(yáng)性桿菌，無(wú)過(guò)氧化氫酶和氧化酶，能產(chǎn)乳酸。唾液乳桿菌是我國(guó)衛(wèi)生部2010年65號(hào)公告批準(zhǔn)使用的食品生產(chǎn)加工的菌種之一。唾液乳桿菌作為一種具有極大潛力的益生性乳桿菌已成為近年研究的熱點(diǎn)，并且正在不斷被用來(lái)制作成適用于人和動(dòng)物的益生菌制劑[1]。本文就唾液乳桿菌的生物學(xué)特征、作用機(jī)制、應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行了簡(jiǎn)要綜述。

1 唾液乳桿菌的生物學(xué)特征

唾液乳桿菌在分類上屬于乳桿菌科、乳桿菌屬。大小一般為0.6～0.9 μm×1.5～5 μm，兩端圓，單個(gè)、雙生和成長(zhǎng)度不一的鏈，不運(yùn)動(dòng)，無(wú)鞭毛，革蘭陽(yáng)性，不生芽胞的桿狀細(xì)菌。細(xì)胞壁含甘油磷壁酸，肽聚糖為L(zhǎng)-賴氨酸-D-天冬氨酸型；營(yíng)養(yǎng)要求復(fù)雜，需要外加泛酸鈣、核黃素和葉酸；在15 ℃不生長(zhǎng)，45 ℃生長(zhǎng)可變，最適溫度35～40 ℃[2]。唾液乳桿菌能代謝低聚果糖產(chǎn)乳酸和乙酸[3]，可在MRS培養(yǎng)基上離體培養(yǎng)，且最佳培養(yǎng)溫度為37 ℃[4]，其菌落通常粗糙，直徑1～3 mm，白色至淺灰色。此外，唾液乳桿菌具有良好的耐酸和耐膽鹽特性,能在人和動(dòng)物的腸胃中生存。

2 唾液乳桿菌的益生作用機(jī)制

2.1 正常菌群

唾液乳桿菌廣泛地存在于人和動(dòng)物的腸道并隨糞便排出。乳桿菌是人體正常菌群的一部分，其作為腸道正常微生物體系的重要組成并終生伴隨宿主，對(duì)維持腸道微生態(tài)平衡有重要意義。由于乳桿菌產(chǎn)酸、耐酸的特點(diǎn)，人們一直錯(cuò)誤地認(rèn)為它們是導(dǎo)致齲病的條件致病菌[5]，但隨后的研究發(fā)現(xiàn)，只有特定種類的乳桿菌(兼性異型發(fā)酵類群)才促進(jìn)齲病的發(fā)展，而唾液乳桿菌作為口腔正常菌群，能夠抑制齲病病原菌的生長(zhǎng)，從而防治齲病[6]。Mayanagi等[7]研究發(fā)現(xiàn)口服含有唾液乳桿菌WB21的片劑，能減少牙周炎病原菌的數(shù)量，調(diào)節(jié)口腔微生態(tài)平衡，并對(duì)牙周環(huán)境有一定的保護(hù)作用。

2.2 免疫調(diào)節(jié)作用

唾液乳桿菌具有一定的吸附作用，能夠很好地在腸道表面定殖生長(zhǎng)進(jìn)而發(fā)揮其免疫作用。其免疫作用主要表現(xiàn)在先天性和獲得性免疫應(yīng)答兩個(gè)方面[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，從人的唾液中分離到的唾液乳桿菌(LactobacillussalivariusCECT 5713)表現(xiàn)出免疫調(diào)節(jié)、抗炎和抗感染的特性，并且體外試驗(yàn)表明，它能刺激樹(shù)突狀細(xì)胞分化成熟，進(jìn)而抑制HIV-1的體外感染[9]；還能刺激Caco-2細(xì)胞從而抑制IL-8的產(chǎn)生，促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞的恢復(fù)[10]。

最近研究表明，乳桿菌或其細(xì)胞成分能夠改善動(dòng)物的免疫功能，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。其中唾液乳桿菌B1是1株從健康仔豬的十二指腸黏膜上分離的益生性乳桿菌，對(duì)新生仔豬飼喂唾液乳桿菌B1一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，唾液乳桿菌B1在一定程度上改善了仔豬腸道微生物且增加了腸道中免疫活性細(xì)胞的數(shù)量，同時(shí)上皮淋巴細(xì)胞和產(chǎn)IgA細(xì)胞的數(shù)量也有所增加?？梢?jiàn)，它對(duì)仔豬免疫系統(tǒng)的完善和刺激局部免疫活性有益[11]。

2.3 對(duì)致病菌的拮抗作用及抗過(guò)敏效應(yīng)

定殖在腸道的乳桿菌生長(zhǎng)代謝過(guò)程中可通過(guò)分泌的抗生素、細(xì)菌素等物質(zhì)抑制其他細(xì)菌的生長(zhǎng)，并與病原菌競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)空間從而發(fā)揮其拮抗作用[12]。近年的一項(xiàng)研究表明，腸道內(nèi)唾液乳桿菌在相同的酶促反應(yīng)和分泌機(jī)制下產(chǎn)生的細(xì)菌素具有高度多樣性，為其在哺乳動(dòng)物腸道復(fù)雜的微生物體系中占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供了前提[13]。有研究指出，從人類糞便中分離出的唾液乳桿菌MTC1026能抑制大腸埃希菌和鼠傷寒沙門氏菌生長(zhǎng)，還能抑制致病菌對(duì)Caco-2單細(xì)胞的吸附，從而減少病原菌的入侵[14]。倪敬軒等[15]從健康仔豬糞便中分離到的唾液乳桿菌對(duì)豬源致病性大腸埃希菌也表現(xiàn)了極強(qiáng)的抑制作用。這就為預(yù)防仔豬腹瀉、促進(jìn)增長(zhǎng)的微生態(tài)制劑的研究提供了可靠的依據(jù)。

除此之外，唾液乳桿菌對(duì)炎癥性腸病或過(guò)敏性腸綜合癥也有一定的積極作用[16]。有試驗(yàn)對(duì)BALB/c品系小鼠口服活唾液乳桿菌PM-A0006并用過(guò)敏原刺激，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)呼吸道內(nèi)腔中嗜酸性粒細(xì)胞的匯集明顯減弱，血液中特異性IgE減少，此外，還發(fā)現(xiàn)該菌能減弱過(guò)敏原誘發(fā)的氣道高反應(yīng)性、提高IFN-γ的水平。這表明口服活唾液乳桿菌PM-A0006有治療呼吸道過(guò)敏性疾病的潛力[17]。

2.4 抗衰老

近年，我國(guó)逐漸步入老齡化階段，能夠提供益生作用、延長(zhǎng)人類壽命的功能性食品越來(lái)越受青睞。因此，有必要對(duì)益生菌的抗衰老作用進(jìn)行深入的研究。Zhao等[18]研究表明，給線蟲飼喂自廣西巴馬百歲老人糞便中分離的唾液乳桿菌FDB89可延長(zhǎng)線蟲的平均壽命。其抗衰老作用可能與唾液乳桿菌抑制線蟲生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)SOD酶活性和提高XTT還原能力有關(guān)。

3 唾液乳桿菌的應(yīng)用

3.1 降解膽固醇

隨著人們生活水平的不斷提高，攝入的營(yíng)養(yǎng)也越加豐富，致使體內(nèi)血清膽固醇的含量升高，從而引發(fā)高血壓、冠心病、動(dòng)脈硬化等一系列的疾病。陳曉峰等[19]的研究已表明唾液乳桿菌FBC05在體外對(duì)膽固醇具有降解作用。其機(jī)制可能是唾液乳桿菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生膽鹽水解酶，它可以水解結(jié)合膽鹽形成游離的膽汁酸，后者可結(jié)合膽固醇形成復(fù)合物沉淀下來(lái)，從而降低膽固醇含量。

3.2 抗腫瘤作用與生物防治

益生菌的抗腫瘤作用一直是醫(yī)學(xué)界的焦點(diǎn)話題。在自然界中廣泛存在著硝基芳烴，且大多數(shù)能在細(xì)菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞中誘導(dǎo)基因突變。4-硝基喹啉-1-氧化物(4-NQO)屬于硝基芳烴，是一種基因毒素、強(qiáng)化學(xué)誘變劑并具有致癌性，會(huì)給人類帶來(lái)巨大的傷害。而在對(duì)從巴馬長(zhǎng)壽老人的糞便中分離出的唾液乳桿菌的研究中發(fā)現(xiàn)，它能降解自然界中廣泛存在的有毒物質(zhì)4-硝基喹啉-1-氧化物使其成為無(wú)毒物質(zhì)，降低其基因毒性，且其降解能力與菌體密度成正比,為其在預(yù)防或推遲腫瘤的發(fā)生方面提供了依據(jù)[20-21]。

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖大國(guó)，禾谷鐮孢霉、尖孢鐮孢霉等產(chǎn)毒鐮孢霉每年給農(nóng)作物和飼料行業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而乳酸菌在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的乙酸、乳酸及細(xì)菌素(多為蛋白或多肽)等物質(zhì)都具有抑制細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)的作用。唾液乳桿菌可產(chǎn)生乳酸類有機(jī)酸和過(guò)氧化氫等物質(zhì)，進(jìn)而可以抑制禾谷鐮孢霉、尖孢鐮孢霉等產(chǎn)毒鐮孢霉的生長(zhǎng)。這些研究既拓展了國(guó)內(nèi)外益生菌的應(yīng)用，同時(shí)又為糧食和飼料行業(yè)控制霉菌等真菌的污染找到了一種新的方法[22]。

3.3 唾液乳桿菌與飼料添加劑

飼料添加劑能有效地提高動(dòng)物的平均日增重和飼料效率，而目前用抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑(AGPs)作為飼料添加劑正面臨著動(dòng)物食品安全性和公共健康的嚴(yán)峻考驗(yàn)。而對(duì)從雞腸道中分離的1株膽鹽水解酶產(chǎn)生菌——唾液乳桿菌NRRLB30514的研究表明：AGPs促進(jìn)生長(zhǎng)的效果與腸內(nèi)的膽鹽水解酶活性的減弱密切相關(guān)，因此，膽鹽水解酶抑制劑將有望作為AGPs的替代物來(lái)改善動(dòng)物的生長(zhǎng)性能[23]。研究唾液乳桿菌NRRLB30514代謝機(jī)制，將有望找到適于用作飼料添加劑的膽鹽水解酶抑制劑。

4 唾液乳桿菌的活性保藏及其生物制品研發(fā)

鑒于唾液乳桿菌的益生性，研究其菌種在保藏過(guò)程中的存活率和益生特性對(duì)其在生物制品等方面的應(yīng)用有著非常重要的意義。對(duì)常用的菌種保藏技術(shù)(真空冷凍干燥法)的研究表明：用麥芽糖糊精(相比于乳糖和脫脂牛奶)做防冷凍劑在4 ℃下保藏60 d能有效保留乳桿菌益生特性和提高其存活率，此外，它還具有經(jīng)濟(jì)廉價(jià)、應(yīng)用廣泛的優(yōu)點(diǎn)[24]。對(duì)唾液乳桿菌CRL1328的保藏研究表明，用蔗糖或蔗糖加聚乙二醇(PEG)作為防冷凍劑分別在-20 ℃和4 ℃下能有效地保持該菌的活性[25]。因此，對(duì)不同益生性菌種進(jìn)行冷凍干燥法保藏時(shí)，可根據(jù)要求選用最佳的冷凍保護(hù)劑，從而提高益生菌的存活率并保留其益生特性。

目前由唾液乳桿菌制備的一些益生性制劑已在市場(chǎng)上銷售，如抗過(guò)敏的唾液乳桿菌合成制劑——康敏元、益生菌膠囊、唾液乳桿菌益生菌粉、苦豆籽粕-兩歧雙歧桿菌-唾液乳桿菌合生元微膠囊[26]等。隨著對(duì)唾液乳桿菌的不斷研究，將會(huì)有更多的適用于人和動(dòng)物的微生態(tài)制劑產(chǎn)生。

5 展 望

唾液乳桿菌的來(lái)源多樣性導(dǎo)致其基因的多樣性。而目前的研究大多針對(duì)唾液乳桿菌的分離鑒定、益生特性和代謝機(jī)制，對(duì)其代謝物和分子機(jī)制的研究較少，這在一定程度上也影響了對(duì)唾液乳桿菌的開(kāi)發(fā)利用。隨著近年來(lái)基因工程、基因組學(xué)、代謝組學(xué)、蛋白組學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，對(duì)唾液乳桿菌在分子水平上的認(rèn)識(shí)將會(huì)更加明確，也將會(huì)有更多新菌種和生物制品被開(kāi)發(fā)利用。因此，應(yīng)根據(jù)唾液乳桿菌的不同來(lái)源使其更好地發(fā)揮作用，如：從基因方面更精準(zhǔn)地研究該菌作為飼料添加劑的作用機(jī)理及在抗衰老等方面的應(yīng)用，從而使唾液乳桿菌在生物防治、飼料添加劑及醫(yī)藥方面盡可能的發(fā)揮作用。此外，復(fù)合菌制劑的研究在我國(guó)尚處于起步階段，將唾液乳桿菌與一種或多種其他益生菌結(jié)合在一起制成復(fù)合型菌制劑的研究還較少。綜上所述，益生性唾液乳桿菌的研究及應(yīng)用有很廣闊的發(fā)展空間。

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Advances in Saliva Lactobacillus (Lactobacillus salivarius)

LI Hai-long1, DING Xiao-ling2, LI Lü-mu1, 2

(1.Coll.ofLifeSci., 2.Coll.ofAnimalSci. &Technol.,AnhuiAgric.Uni.,Hefei230036)

Lactobacillussalivariusis a member of the genus ofLactobacillusin the family of Lactobacillaceae. As a probiotic,Lactobacillusis widely used in the probiotic production of human and animal in recent years. Based on the related references and biological data, this paper presents a brief review onL.salivarius, concerning its biological property and effect mechanism, application and the future development prospects, those could provide references for the study ofL.salivarius.

Lactobacillussalivarius; biological property; effect mechanism

安徽省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(12040302022)

李海龍 男，碩士研究生。研究方向?yàn)樾竽廖⑸?。E-mail:874410333@qq.com

* 通訊作者。女，講師。主要從事飼料與畜牧微生物研究。E-mail:dxljdw@163.com

2014-09-02；

2015-03-09

Q939.1

A

1005-7021(2015)05-0094

10.3969/j.issn.1005-7021.2015.05.017