乳酸菌的简介

乳酸菌的简介

一、乳酸菌的起源

根据圣经旧的书上记载，公元前4000多年，人类已经开始发酵乳酸肉制品及蔬菜腌渍物。直到公元1857年，巴斯德(Pasteur)发现酸乳(sour milk)中有微小生物体存在，将其定名为”levue lactique”，发酵乃微生物作用所致的秘密才首次得以揭露；这是发现乳酸菌的开端。1873年李斯特(Lister)利用稀释法，由酸乳中纯化分离出Bacterium lactis，也就是目前的Lactococcus lactis，这是乳酸菌最早被分离出来的纪录(廖,1998；李,2000)。

二、乳酸菌的定义

乳酸菌一般是指能将碳水化合物发酵分解为乳酸的细菌群(佐佐木隆,1998)。乳酸菌群具有以下几点特性：

1.为革兰氏阳性(gram positive)球菌或杆菌。

2.不产生孢子(nonsporting)且无运动性(nonmotile)

3.不具分泌催化酶(catalase negative)之能力。

4.可在有氧环境生长，但以无氧状态下生存较佳，亦有绝对厌氧者。

5.需有碳水化合物、胺基酸、维生素等多种生长因子方能生长之复合营养需求

性(complex nutritional requirements)。

6.依代谢途径与最终产物的不同，可分为同质发酵(homofermentative)及异质发

酵(heterofermentative)两种乳酸菌。同质发酵性乳酸菌含有aldolase，最终产物90％-100％为乳酸；异质发酵性乳酸菌具有phosphoketolase，其最终产物除了40％-50％的乳酸外，还包括乙醇、二氧化碳及醋酸等多项产物(Ingledew,1995)。

乳酸菌普遍存在动物体消化道中，因耐酸性佳且可分泌乳酸及抗菌物质等有利于生存的条件，故消化道三大菌群当中最占优势(Nemcova et al. 1997)

三、乳酸菌的分类

乳酸菌一般包括Lactobacillus (L)、Leuconostoc (Leuc.)、Streptococcus (S)及Pediococcus (Ped.)四属；广义的乳酸菌尚包括Bifidobacterium与Sporolactobacillus 两个属(Jay, 2000)。近年来依据DNA和RNA序列相似性比对，将传统特上归类不明的菌属，一一明确独立成群，并赋与分类上之位置；至1999年底为止，乳酸菌共被分成18个属，分别为Abiotrophia、Atopobium、Bifidobacterium、Carnobacterium、Enterococcus、Lactobacillus、Lactococcus、Lactospaera、Leuconosto、Oenococcus、Pediococcus、Sporolactobacillus、Streptococcus、Tetragenococcus、Vagococcus、Weissella、Granulicatella、Paralactobacillus(李, 2000)。其中Streptococcus属及Enterococcus属中的部份菌株对人类及动物具有病原性，Bifidobacterium属、Pediococcus属及Leuconostone属中的少数菌种，曾有报告指出在人类感染病例中被分离到(Gasser, 1994；Donohue & Salminen, 1996)。而Lactobacillus属及Lactococcus属两者则普遍被认为对人类及动物体无害

(Salminen et al. , 1998)。

第一節洛德乳酸杆菌(Lactobacillus reuteri)的简介

一、洛德乳酸杆菌的发现

洛德乳酸杆菌是1962年Lerch及Reute等首次由人类的粪便中分离所得。直到1980年之前都被归类在Lactobacillus fermentum type Ⅱ中。后经Kandler (1980)等人进一步研究，发现本菌基因的G+C mol％为40％，较L. fermentum之32％高，且其细胞壁的型别(含lysine-D-iso-asparagine)、D-lactate dehydrogenase(D-LDH)NAD-dependent L-LDH之电泳速度与L. fermentum差异甚大。因此将此菌株独分类，重新命名为Lactobacillus reuteri(Kandler et al., 1980；Axellson et al., 1987)。

二、洛德乳酸杆菌的特性

Lactobacillus reuteri为革兰氏阳性菌，其型态随外界环境变化而呈长链或长杆状，属多型性，但一般多为短杆菌。不具芽孢及鞭毛，没有运动性，缺催化酶(catalase reaction negative)。本菌属兼性厌氧，于含有5％CO2、35℃-38℃下生长最佳。L. reuteri的醣解代谢最终产物包括乳酸、乙醇及二氧化碳，故属异质性发酵(heterofermentation)之乳酸菌(Kandler et al.,1980)。除了人类消化道之外，在鸡、猪、老鼠及牛等动物均曾分离出L. reuteri( Kandler et al.,1980；Vescovo et al., 1982；Sarra et al., 1985；Savage, 1985；Morelli et al., 1987；Axellson et al., 1987；Chung et al., 1991；Wagner et al., 1997；Song et al., 2000)，证实L. reuteri广泛存在于许多动物消化道中。

三、洛德乳酸杆菌分泌的洛德因

1.洛德因(reuterin)的发现

洛德因是洛德乳酸杆菌所皆泌的抗菌物质(图2-1)。洛德因的发现，是Axelsson等在1987年从一批瑞典仔猪肠道所分离的乳酸菌，以共同培养技术(co-culture technique)筛选各菌株产生制菌素的能力时，发现编号1063的菌株可产生一种很强的制菌物质，经DNA/DNA相似比对结果得知该菌为L. reuteri。其所产生的抑菌素，有别于一般乳酸菌所产生的蛋白质性制菌素(bacteriocin)、H2O2或酸代谢产物(Chung et al., 1989)，而且并非所有的正菌皆可分泌此产物，仅部份L. reuteri strain，如DSM 20016、ATCC23272、G-60等才能产生相同的制菌物质，因此将该产物命名为洛德因。

2.洛德因的特性

依据Talarico(1988)等人的研究发现，L. reuteri在厌氧状态下代谢甘油(glycerol)会生成低分子量、非蛋白质性、酸碱值中性的中间产物-洛德因(图2-2)。其化学名为：3-hydroxy-propionaldehyde(3-HPA)，对脂肪分解酵素(lipolytic enzymes)及蛋白分解酵素(proteolytic enzymes)具有抗性(Axelsson et al., 1989)。分泌至菌体外的洛德因具有广效抗菌作用，浓度在0.1-0.8 μmole/ml即可抑制革兰氏阳性菌(如Clostridium、Bacillus、Staphylococcus及Streptococcus)、革兰氏阴性(如Candida、Torulopsis、Saccharomyces及Saccharomycoides)、霉菌(如