腸膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)是乳酸菌科明串珠菌屬的一種重要菌種。這種菌株能在低鹽度和低溫環境下進行發酵,特別是在乳制品的制作過程中發揮關鍵作用。此外,它還能在蔬菜儲存時產生軟腐、黏液和異味等問題。腸膜明串珠菌是一種革蘭氏陽性細菌,其細胞大小約為0.5至0.7微米寬,長度為0.7至1.2微米。它的菌落通常呈現灰白色,直徑不超過1毫米。腸膜明串珠菌是一種兼性厭氧菌,非運動型,且不會形成芽孢。它可以形成雙球狀、卵圓形或短桿狀的細胞,有時會形成長鏈。腸膜明串珠菌的最佳生長溫度為30攝氏度,但在10至30攝氏度范圍內也能生存。其最適宜的pH值為5.5,但仍能在4.5至7.0的pH值范圍內生長。
形態特征
腸膜明串珠菌的菌落形態呈圓形或豆形,菌落直徑小于1.0 mm,表面光滑,乳白色,不產生任何色素;細胞形態呈球形、豆形或短稈形,有些成對或以短鏈排列、不運動、無芽孢;革蘭氏染色呈陽性;微好氧性,厭氧培養生長良好;生長溫度范圍2℃ ~53℃,最適生長溫度3O℃ ~40℃;耐酸性強,生長最適pH為5.5~6.2,在pH≤5的環境中可以生長,而在中性或初始堿性條件下生長速率降低。腸膜明串珠菌自身合成氨基酸的能力極弱,需要從外界補充19種氨基酸和維生素才能生長。
生理特性
腸膜明串珠菌是一種異源DL-乳酸發酵菌,主要利用葡萄糖作為代謝底物,同時也可利用其他糖類如蔗糖和果糖。在發酵過程中,會產生乙醇、乳酸和二氧化碳。當在蔗糖溶液中生長時,腸膜明串珠菌會將蔗糖轉化為含有α-1,6鍵合的葡聚糖,同時還可能包含α-1,2、α-1,3和α-1,4鍵合。
分布環境
腸膜明串珠菌主要分布在植物表面,尤其是水果和蔬菜的皮層。常見的培養基包括MRS瓊脂、番茄汁瓊脂、MRS肉湯和脫脂牛奶。這些培養基雖然可用于培養,但為了獲得高密度的菌株,需要特殊的培養基。腸膜明串珠菌常用于腌制黃瓜和卷心菜等蔬菜,生產酸菜、韓國泡菜和酸菜等發酵食品。它也是奶酪工業中常用的微生物,因為它能產生DL-乳酸和其他代謝產物,如丙酮酸和二氧化碳。后者對于某些奶酪品種的眼部形成至關重要。腸膜明串珠菌最適合在10至30攝氏度的溫度下生長,最佳溫度為30攝氏度。它可以在4.5至7.0的pH值范圍內存活,最適pH值為5.5至6.2。腸膜明串珠菌的倍增時間為每小時0.6次。
基因組學
腸膜明串珠菌的基因組已經成功測序,平均基因組大小為1.90138兆核苷酸堿基對,編碼1762個蛋白質基因,G+C含量為37.8%。屬于厚壁菌門,乳酸菌科的一員。這一特性使它能夠在周圍環境中產生DL-乳酸,從而抑制其他競爭性食物腐敗菌的生長,因為它們無法適應酸性環境。
危害風險
腸膜明串珠菌腸膜亞種(Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides)在罕見情況下表現出致病性。1985年首次發現人類感染病例,2004年醫院爆發了48例感染,其中發現芐青霉素和慶大霉素可用作抗菌治療?;颊邩颖局蟹蛛x出了該菌株。
應用價值
風味劑
腸膜明串珠菌因其獨特的發酵特性,被廣泛用作風味劑。通過與植物乳桿菌等菌株的混合共棲發酵,可以產生更加豐富的風味。針對榨菜葉發酵酸菜的實驗表明,最優的混合發酵劑配比為腸膜明串珠菌3%、短乳桿菌1%、植物乳桿菌1%,生產的酸菜不僅口感和風味出色,而且發酵周期從傳統的15天顯著縮短至約5天。
血漿替代品
腸膜明串珠菌產生的莢膜物質葡聚糖是制造血漿替代品右旋糖酐的關鍵原料。膜明串珠菌可以通過人工控制條件,發酵蔗糖合成大量葡聚糖。國內主要采用高濃度蔗糖為基礎的培養基,通過腸膜明串珠菌發酵生產右旋糖酐。
微生態制劑
腸膜明串珠菌作為一種益生菌,有望發展成為新型微生態制劑。
參考資料 >