嗜热链球菌的应用

背景及概述^[1][2]

嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）兼性厌氧或微好氧的革兰氏阳性菌，过氧化氢酶反应阴性，圆形或椭圆形，成对或成链状，不产芽孢，多不运动。嗜热链球菌为健康人肠道正常菌群，可在人体肠道中生长、繁殖。可直接补充人体正常生理细菌，调整肠道菌群平衡，抑制并清除肠道中对人具有潜在危害的细菌。 

将嗜热链球菌经过高密度液体发酵，获得高菌体密度的发酵培养液，经植物淀粉吸附后，干燥，粉碎，制成的干酪乳杆菌微生态制剂应用于畜牧养殖，能够调节动物肠道菌群平衡，增强机体免疫力，提高抗病能力。经过PEG-4000和聚丙烯酸钠处理过的嗜热链球菌活菌固体发酵培养物，菌种活性更加稳定，在加工、运输和储藏过程中活性损失更小，并且由于其 缓释作用而能够达到动物肠道，大大提高了嗜热链球菌活菌定植动物肠道的能力，大大提高了该制剂生物活性的稳定性。 

理化性质^[1]

嗜热链球菌被认为是“公认安全性（GRAS）”成分，广泛用于生产一些重要的发酵乳制品，包括酸奶和奶酪。嗜热链球菌也具有一些功能活性，比如生产胞外多糖、细菌素和维生素。另外，嗜热链球菌也可以作为潜在有益菌，实验证明了其具有健康效果、转运活性和一定的胃肠道粘附性。以往的嗜热链球菌的发酵方式主要存在以下问题和不足：（1）采用厌氧培养罐或通过持续通入二氧化碳或氮气维持其厌氧环境来进行，原料不能重复使用，操作较复杂，成本较高；（2）液体发酵产物的后处理需要高速冷冻离心机进行离心和低温冷冻干燥，工艺复杂，成本高昂，产量低；（3）发酵产物的活菌密度不够高。

嗜热链球菌是链球菌属的一种，革兰氏阳性，不产芽孢，无鞭毛，兼性厌氧，成对或成链状出现。嗜热链球菌为健康人肠道正常菌群，可在人体肠道中生长、繁殖。可直接补充人体正常生理细菌，调整肠道菌群平衡，抑制并清除肠道中对人具有潜在危害的细菌。嗜热链球菌细菌素是由嗜热链球菌产生的细菌素，是具有抗菌活性的肽类，在食品方面的应用很重要，尤其与乳产品的生产有关。产细菌素发酵剂菌株在发酵酸奶的生产过程中可以使酸奶不易受杂菌污染，并保证发酵过程的稳定性及产品的安全性。

应用^[3]

嗜热链球菌应用于动物饲料的功能：（1）改善肠道微环境：降低肠道pH值，促进肠蠕动防止病原菌定植，分泌细菌素抑制病原菌的生长；（2）调节血压：抑制胆固醇合成酶活性，降低血清中胆固醇含量，其菌发酵产物可以调节控制血压；（3）抗癌作用：生成的多糖、细菌素、乳酸等具有抗肿瘤活性的作用，通过激活机体免疫系统，抑制细胞的突变来抵抗肿瘤的发生；（4）延缓衰老：产生超氧化物歧化酶（SOD）可以清除体内代谢过程中产生的过量超氧阴离子自由基，延缓衰老；（5）产乳酸：乳糖的降解需要一种特殊的酶，叫β-半乳糖苷酶。乳糖不耐症的人身体内就是缺乏了这一种酶，嗜热链球菌是一种能产生β-半乳糖苷酶的细菌，所以可以帮助乳糖的消化；（6）对胃酸、胆盐的耐受性：嗜热链球菌在PH=6.8的酸性溶液中的存活率是100%，在PH=4的酸性溶液中的存活率约是75%，在PH=3的酸性溶液中的存活率约是70%；嗜热链球菌能够在较高浓度的胆汁中生存，所以应该可以在体内免受胆汁的损害而到达小肠的远端。

利用产胞外多糖的嗜热链球菌制备发酵乳

(1)斜面活化培养：将高产胞外多糖的嗜热链球菌采用M17斜面培养基活化；

(2)液体种子培养：将步骤(1)活化后的高产胞外多糖的嗜热链球菌添加到液体培养基中进行厌氧培养制得种子培养液；

(3)接种发酵：将步骤(2)得到的种子培养液与待发酵乳品按照体积比8％进行接种后厌氧发酵获得富含胞外多糖的发酵乳。

所述步骤(1)中M17斜面培养基的PH为7.0，活化温度为37℃，活化时间为48h。所述步骤(2)中液体培养基为脱脂牛奶，液体培养基中培养的温度为37℃，培养时间为24h。所述步骤(3)中添加1×104cfu/mL的保加利亚乳杆菌，所述步骤(3)中厌氧培养后的液体培养基与牛奶的体积比为8:100，还可添加白砂糖等现有技术发酵乳中常见的原材料，发酵的温度为37℃，发酵时间为12h。获得含胞外多糖的发酵乳。

主要参考资料

[1] 吴荣荣, 马静, 裴家伟, & 张柏林. (2003). 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌相互作用的研究. 中国乳品工业, 31(4), 9-13.

[2] 田洪涛, 贾英民, 马雯, 胡彭亮, & 李丽华. (2002). 嗜热链球菌促生长物质研究及增殖培养基优化筛选. 食品科学, 23(5), 60-62.

[3] 张兰威, 刘维, & 张书军. (1999). 促进混合培养的保加利亚杆菌和嗜热链球菌生长的物质研究. 中国乳品工业(1), 7-8.