保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌相互作用及研究

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1、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌相互作用的研究摘要：探讨了嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌之间的相互作用(拮抗和共生效果)，指出这两个菌种的许多菌株在代谢过程中会产生过氧化氢、细菌素等抑菌性物质，导致嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌间表现出非协同生长的现象。在此基础上，建立了评价发酵剂之间相互作用的新的指标体系，旨在方便优良酸奶发酵剂菌种的筛选工作。关键字：嗜热链球菌；保加利亚乳杆菌；共生；拮抗0引言普通酸奶发酵剂是由保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌共同制备的，两菌种之间的共生作用已被广泛认可。然而，近年来的大量研究表明，保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌之间存在不协同生长的现象。鉴于酸

2、奶最终质量的好坏与酸奶发酵剂密切相关，重新讨论二者之间的相互关系，探索影响二者之问协同生长的各种因素，生产中就能因势利导，控制其维持良好的比例状态，提高酸奶产品的最终质量。此外，加强保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌两者关系的研究，对于研制稳定高效的直投式酸奶发酵剂也是极为有益的。本文对保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌问的相互作用的机理作了探讨，特别是对考察两菌种间相互关系的检测方法作了重点评述，并建立了评价酸奶发酵剂优劣的指标体系，以期为筛选出适用于工业化生产的优良菌株提供重要的科学依据。1两者之间的相互影响1．1共生作用众所周知，与两者单独培养相比，保加利亚乳杆菌和

3、嗜热链球菌混合培养后的产酸速度非常快，因为混合培养过程将促进两者维持更好的生长(见图1)。1950年，Pette等人首次证实保加利亚乳杆菌发酵乳中的无菌过滤物可以促进嗜热链球菌的生长。进一步的研究指出，刺激嗜热链球菌生长的这种过滤物中富含氨基酸。其后orla—Jensn等的研究发现，强热处理的乳可以加速保加利亚乳杆菌的产酸过程，因为热处理的乳中含有甲酸钠，甲酸钠可以促进保加利亚乳杆菌的生长。，由于甲酸来源于加热处理过程中乳糖的分解，所以，人们在很长一段时间中忽略了嗜热链球菌在促进保加利亚乳杆菌生长中的作用。事实上，在无氧或氧含量很低的情况下，嗜热链球菌能代

4、谢产生一些促进保加利亚乳杆菌生长的化合物，从而提高保加利亚乳杆菌的酸化活力。Veringa等”研究发现，嗜热链球菌刺激保加利亚乳杆菌生长的促进物质是甲酸。Higashio等旧l发现，除甲酸是必需的生长刺激物外，丙酮也能够刺激保加利亚乳杆菌的生长，而且其它有机酸可以取代丙酮酸的这一作用效果。由于乳酸菌能够利用这些有机酸并形成丙酮酸，所以其他有机酸对保加利亚乳杆菌的生长也有一的促进作用。大量的实验证实，在酸奶菌种混合培养过程中，甲酸并不是促进保加利亚乳杆菌生长的唯一物质“。如在乳中生长时嗜热链球菌可产生CO2，CO2能在一定程度上刺激酸奶发酵剂中保加利亚乳杆菌

5、的生长

6、4J。Raiagopal等⋯研究发现，九株嗜热链球菌菌株与保加利亚乳杆菌的混合培养物在蛋白质水解活性上存在良好的协同作用，结果如表1所示。培养时fnJ／h—一LB：--—St：--—LB+ST图1保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌(单独或混合)的酸化活力(42℃)1．2拮抗作用近年来的研究表明，尽管嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌两个种之间存在协同共生作用，但并非所有的菌株之间都是共生的。事实上，它们的菌株之间仍然存在不同程度的拮抗抑制作用。Vinderola和Moc—chivittil6I研究了嗜热链球菌无细胞发酵液对保加利亚乳杆菌菌株的生长状况的影响。结果表

7、明，当培养液中含有嗜热链球菌无细胞发酵液时，保加利亚乳杆菌菌株Dbl，Eb3，Eb4和Hb2等的生长受到明显的抑制，而Abl和Ab2两个菌株受到的抑制较弱。他们进一步考察了保加利亚乳杆菌无细胞发酵液对嗜热链表l巴氏脱脂消毒奶中嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的水解蛋白活性及生长状况pH值酪氨酸/（mg·L-1）Lb★★St★★发酵剂0h2h4h0h2h4h0h2h4h0h2h4hLBRl+STCRl56.606.225.27011.552.96.206.747.186.577.9l8.85LBCRl4+STCRl46.606.065.09029.6117.86.

8、536.907.006.647.919.00LBCH3+STCH36.606.104.8208.1140.25.806.958.115.767.948.79注：★培养条件为4小时，42℃；★★为活菌数用对数（lg）表示，单位mI,-1,球菌菌株生长的影响。结果表明，嗜热链球菌菌株175和Dcl的生长明显受到保加利亚乳杆菌无细胞发酵液的抑制。在实验的64x,l菌株组合中，仅有12对菌株间存在共生作用，即80％的嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌菌株间存在拮抗作用。这些实验数据反映了嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的某些菌株之间的确存在拮抗抑制作用，它们之问不可能表现出协同

9、生长的能力(结果见表2)。Bielecka和MajkaowskaI