CICC說菌丨植物乳植桿菌

植物乳植桿菌

Lactiplantibacillus plantarum

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植物乳植桿菌不僅在自然界中廣泛分布，在人類和其他哺乳動(dòng)物的口腔和消化器官中也有所發(fā)現(xiàn)[1]，是一種公認(rèn)的益生菌，在各類食品中有長期的安全使用歷史，被收錄于歐洲食品安全局（EFSA）資格認(rèn)定（Qualified Presumption of Safety, QPS）名單、美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）公認(rèn)安全物質(zhì)（Generally recognized as safe, GRAS）名單[2]，是我國《可用于食品菌種名單》和《可用于嬰幼兒食品的菌種名單》收錄菌種[3]。

本文將詳細(xì)介紹植物乳植桿菌的發(fā)展歷史、研究進(jìn)展、應(yīng)用情況、國內(nèi)外保藏情況以及特征特性，幫助大家更全面的了解植物乳植桿菌。

發(fā)展歷史

1919年

由Orla-Jensen首次提出植物乳植桿菌，并將其命名為Streptobacterium plantarum，但沒有將該名稱作為一個(gè)新的菌種名稱有效發(fā)布[4]。

1923年

《伯杰鑒定細(xì)菌學(xué)手冊》第一版將其重新命名為植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）[5]。

1980年

《國際系統(tǒng)與進(jìn)化微生物學(xué)雜志》（International Journal Of Systematic And Evolutionary Microbiology，IJSEM），按照國際原核生物系統(tǒng)學(xué)委員會(huì)（International Committee on Systematic Prokaryotes, ICSP）規(guī)定，在《細(xì)菌名稱確認(rèn)名錄》（Approved Lists of Bacterial Names）中正式提出并有效公布了Lactobacillus plantarum這一名稱[6]。

2020年

來自全球7個(gè)國家、12家權(quán)威機(jī)構(gòu)的15位科學(xué)家利用大量已公布的全基因組數(shù)據(jù)，通過生物信息學(xué)分析完成了乳桿菌屬的重要分類學(xué)變遷研究，將乳桿菌屬重新劃分為25個(gè)屬，其中，Lactobacillus plantarum的分類學(xué)位置變遷為Lactiplantibacillus plantarum[7]。

2022年

國家衛(wèi)健委發(fā)布關(guān)于《可用于食品的菌種名單》和《可用于嬰幼兒食品的菌種名單》更新公告，將植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）更名為植物乳植桿菌（Lactiplantibacillus plantarum）[8]。

研究進(jìn)展

植物乳植桿菌作為益生菌的一種，它不僅具有較強(qiáng)的耐酸、耐膽鹽能力，同時(shí)還具有提高機(jī)體免疫，改善腸道菌群結(jié)構(gòu)及功能、維持腸道菌群平衡、降低膽固醇等益生特性[9]。

免疫調(diào)節(jié)作用

乳酸菌在人體腸道內(nèi)生長繁殖的過程能夠有效地刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)，激發(fā)免疫細(xì)胞的活性從而大量繁殖，保護(hù)人體免受病毒侵害。

植物乳植桿菌L-137（HK-LP）能夠在體內(nèi)和體外對白細(xì)胞介素起到強(qiáng)誘導(dǎo)作用，其不僅可減輕食源性過敏小鼠的癥狀，而且還能抑制小鼠體內(nèi)癌細(xì)胞的增長[10]；Yosuke等人[11]研究發(fā)現(xiàn)，口服植物乳植桿菌AYA可顯著提高小鼠腸道和肺部免疫球蛋白A（Immunoglobulin A，IgA）的含量，并提高流感病毒感染小鼠的存活率；此外，成年人若每日攝取HK-LP可增強(qiáng)其獲得性免疫，特別是與輔助性T細(xì)胞1（helper T cell 1，Th1）相關(guān)的免疫功能[12]。

維持腸道菌群平衡

植物乳植桿菌相較于其他乳桿菌而言有著良好的耐酸、耐膽鹽與耐滲透壓能力，保證了其在腸道內(nèi)的存活[13]，而其優(yōu)異的細(xì)胞粘附能力與生物膜形成能力使得其易在人體腸道內(nèi)定殖，植物乳植桿菌在腸道內(nèi)定植后可產(chǎn)生細(xì)菌素、有機(jī)酸和二乙酰等抗菌物質(zhì)，從而抑制有害菌的生長，維持腸道菌群平衡，改善便秘、腹瀉等腸道疾病。

Xu等[14]研究發(fā)現(xiàn)含有植物乳植桿菌P-8的復(fù)合益生菌Probio-Fit可以顯著改善犬的腸道菌群，有效緩解犬類腹瀉的癥狀，通過增加免疫因子和降低促炎細(xì)胞因子的水平來增強(qiáng)其腸道免疫屏障功能。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，植物乳植桿菌BF-15能有效地平衡小鼠腸道微生物群失調(diào)，同時(shí)有效地減輕環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫抑制[15]。

預(yù)防慢性代謝疾病

植物乳植桿菌可有效調(diào)節(jié)血糖、血脂、血壓平衡，具有改善代謝紊亂的作用[16,17]，還可抑制葡萄糖代謝相關(guān)酶（α-葡萄糖苷酶或α-淀粉酶）的影響，從而緩解與糖尿病相關(guān)的病理指標(biāo)。

LI等[16]通過建立高血脂大鼠模型，發(fā)現(xiàn)植物乳植桿菌NCU116能夠顯著增加血清中高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）水平，降低血清中總膽固醇（TC）、總甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的含量，改善血脂異常。Huang等[18]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充植物乳植桿菌K68，能夠顯著降低大鼠體內(nèi)促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的含量，有助于緩解大鼠的高血糖、高胰島素和高血脂癥。Lin等研究表明，長期灌胃植物乳植桿菌SR37-3和植物乳植桿菌SR61-2發(fā)酵乳，能顯著降低高血壓模型大鼠的血壓，并減輕腎臟損傷程度[19]。Chen[20]的研究發(fā)現(xiàn)植物乳植桿菌P-8可以顯著增強(qiáng)二甲雙胍的降血糖作用，可用于Ⅱ型糖尿病的輔助治療。

應(yīng)用情況

植物乳植桿菌因其特殊的益生作用被廣泛應(yīng)用于食品、動(dòng)物飼料以及醫(yī)療保健等領(lǐng)域，具有巨大的市場需求和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

在食品領(lǐng)域，植物乳植桿菌作為食品發(fā)酵劑和益生菌食品的原料，廣泛應(yīng)用于酸奶、干酪、發(fā)酵香腸、面包、泡菜和發(fā)酵飲料中，通過將食品中的糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?，改善產(chǎn)品的營養(yǎng)狀況和風(fēng)味；植物乳植桿菌同時(shí)可以通過產(chǎn)生抗菌肽、胞外多糖等代謝產(chǎn)物，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。

在飼料領(lǐng)域，植物乳植桿菌作為一種新型微生態(tài)制劑，常以補(bǔ)充劑的形式加入飼料中，在畜牧業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。植物乳植桿菌對家禽的生長及健康狀況具有一定程度的改善作用，同時(shí)有提高營養(yǎng)物質(zhì)吸收、刺激宿主免疫系統(tǒng)、降低膽固醇、抗氧化、調(diào)節(jié)腸道微生物組成等功能[21,22]，還可以通過提升飼料的轉(zhuǎn)化率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，植物乳植桿菌常以活菌制劑的形式用于疾病的輔助治療。如Chingwaru等[23]研究表明，從食品中分離出的植物乳植桿菌CLP1、CLP2 和CLP3，均可顯著抑制E. coli感染引起兒童腸胃炎，具有治療兒童腹瀉的潛質(zhì)。Liu等[24]通過臨床實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)口服植物乳植桿菌CCFM8610產(chǎn)品可緩解腸易激綜合征（IBS）患者的臨床癥狀。

國內(nèi)外保藏情況

植物乳植桿菌在多個(gè)國際微生物菌種保藏中心均有保藏，其中CICC保藏有模式菌株CICC 6240，與多家國際知名菌種保藏中心模式菌株等同編號(hào)，如：ATCC 14917、DSM 20174、JCM 1149，可用于分類研究“種”的參考模型。

此外，CICC還保藏有不同來源及用途的植物乳植桿菌300余株，如：

CICC 6009，可作為陽性對照菌株，適用于GB 4789.35-2023《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》。

CICC 25024，可作為標(biāo)準(zhǔn)菌株用于GB 4789.28-2024《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 培養(yǎng)基和試劑的質(zhì)量要求》中MRS瓊脂培養(yǎng)基的質(zhì)量檢測。

CICC 25215，具有較好的抑菌性能，可有效抑制大腸桿菌、單增李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌及腸沙門氏菌等食源性致病菌。

特征特性

1 革蘭氏陽性菌，菌體桿狀（0.9-1.2 μm×3.0-8.0 μm），單個(gè)、成對或成鏈排列。

2 菌落為圓形，凸起，邊緣光滑，細(xì)密，乳白色。

3 兼性厭氧細(xì)菌，最適生長溫度30-37℃，最適pH6.5左右，全基因組長度介于2.91～3.70 Mb，GC含量為44.2%～45.1%[25]。

4 常常發(fā)酵α-甲基-D-葡糖甙和松三糖，有些菌株發(fā)酵α-甲基-D-甘露糖甙；有些發(fā)酵阿拉伯糖、木糖，通常不還原硝酸鹽。

供稿單位：中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心

中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心（CICC）是中國唯一的國家級(jí)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，中心保藏各類工業(yè)微生物資源14000余株，570個(gè)屬，1490個(gè)種，涵蓋長雙歧桿菌等多種常見工業(yè)微生物菌種，廣泛應(yīng)用于食品、發(fā)酵、生產(chǎn)、科研等多個(gè)領(lǐng)域，為我國工業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量安全、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)保駕護(hù)航。

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