4株乳酸菌之间的相互作用比较

鲁笛 缪元浩 张邑衡

摘要    本文选取生活中常见的鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德式乳杆菌保加利亚亚种、干酪乳杆菌4种乳酸菌菌种进行混合培养，比较各菌之间的相互作用。结果表明，鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌混合后正相互作用最强烈，实际浓度为理论浓度的15.6倍，总菌数达到2.8×108 CFU/mL。

关键词    鼠李糖乳杆菌;嗜酸乳杆菌;德式乳杆菌保加利亚亚种;干酪乳杆菌;相互作用

中图分类号    TS201.3        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）20-0226-01                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德式乳杆菌保加利亚亚种、干酪乳杆菌是食品工业中较常见的菌种，能调节人体肠道内微生物菌群的平衡。嗜酸乳杆菌能抑制肠道中的有害微生物，具有降低胆固醇的作用[1];鼠李糖乳杆菌能够耐受消化道环境，有预防和治疗腹泻、排除毒素、提高机体免疫力和预防龋齿等功能特性[2];干酪乳杆菌能调节、增强机体的免疫能力，缓解乳糖不耐症，能够显著降低胆固醇[3]。将4种菌混合培养制作相应的生物保健品，既可以调节肠道菌群，又可以具有降低胆固醇等作用。本文研究了4种菌混合培养时菌种间的关系，以使制作的乳酸菌产品更好地发挥保健品的作用。

1    材料与方法

1.1    试验材料

1.1.1    菌种。嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、德式乳杆菌保加利亚亚种（Lacto-bacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）、鼠李糖乳杆菌（Lacto-bacillus rhamnosus GG，LGG）。

1.1.2    培养基及主要试剂。①培养基：GYP培养基[4]、GYP固体培养基。②主要试剂：吐温试剂、无机盐溶液、酵母粉、蛋白胨、小牛浸膏、葡萄糖、琼脂等。

1.2    试验方法

1.2.1    菌种活化。取菌种（复方菌粉或纯种菌株）约0.1 g，将菌种接种至培养基内摇晃后使其均匀分布。将其置于37 ℃恒温培养箱培养24 h。

1.2.2    单菌种培养及浓度测定。取已经活化的菌液250 μL，打入已经灭菌的5 mL GYP液体培养基中，混合均匀，置于37 ℃恒温培养箱中培养24 h。培养结束后取单菌菌液振荡至混合均匀稀释涂板，放入37 ℃恒温培养箱中培养48 h，观察并统计菌种生长情况和菌落数，记录数据，处理数据，得到单菌培养的菌液浓度。

1.2.3    混菌比例选取。通过单菌菌液浓度计算混合培养加入菌液的需求量，使混合菌液中各种菌的初始菌浓度相同。

1.2.4    混合菌种培养及浓度测定。取单菌培养24 h的菌液试管，在超净台振荡至混合均匀后用合适量程的移液枪取由比例计算的菌液量，并且使总接种量保持为250 μL，在酒精灯火焰旁缓慢打入已经灭菌的5 mL GYP液体培养基中，混合均匀，置于37 ℃恒温培养箱中培养24 h。培养结束后取单菌菌液振荡至混合均匀稀释涂板，放入37 ℃恒温培养箱中培养48 h，观察并统计菌种生长情况和菌落数，记录数据，处理数据，得到混菌培养的菌液浓度。

1.2.5    菌种间的相互作用。通过比较混合培养24 h后的混菌浓度和培养后理论浓度的大小来確定菌种间相互作用。如果实际培养后浓度更大，则有正相互作用，反之则为负相互作用。

2    结果与分析

2.1    单菌最大稳定浓度

4种单菌在5 mL GYP液体培养基里培养24 h后的稳定浓度如图1所示。可以看出，单菌培养24 h后，德式乳杆菌保加利亚亚种、干酪乳杆菌的活菌数比鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌高1个数量级。

2.2    混菌浓度

根据2.1中得到的单菌培养浓度，计算出混菌比例，在合适比例下混合，培养24 h后混菌总浓度如图2所示。可以看出，嗜酸乳杆菌分别与德式乳杆菌保加利亚亚种、干酪乳杆菌混合培养菌液浓度不超过1×108 CFU/mL;鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德式乳杆菌保加利亚亚种混合培养后菌液浓度最低为2.87×107 CFU/mL;其余混合方式培养后菌液浓度超过1×108 CFU/mL。

2.3    菌种间的相互作用

由图3可知，鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德式乳杆菌保加利亚亚种这3种菌混合后在相同条件下呈现负相互作用。德式乳杆菌保加利亚亚种、干酪乳杆菌混合后呈现的负相互作用最强，实际浓度为理论浓度的0.3倍。其余的乳酸菌混合方式都是呈现正相互作用，其中鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌2种菌混合后在相同条件下呈现的正相互作用最强，实际浓度为理论浓度的15.6倍，总菌数达到2.8×108 CFU/mL。

3    结论与讨论

鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德式乳杆菌保加利亚亚种和干酪乳杆菌这4种乳酸菌混合培养时只有2种混合方式存在负相互作用，即鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德式乳杆菌保加利亚亚种3种菌混合与德式乳杆菌保加利亚亚种、干酪乳杆菌2种菌混合。其余混合方式有利于增加活菌数。其中鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌之间的正相互作用最明显，实际浓度为理论浓度的15.6倍，除此之外，混菌方式的实际浓度为理论浓度的1.4～5.4倍。

现如今乳酸菌发酵乳制品是发展趋势，其可缓解乳糖不耐症、降低胆固醇、具有免疫作用，发展前景广阔[5]。本文探讨了鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德式乳杆菌保加利亚亚种、干酪乳杆菌这4种菌间混合培养的相互作用，可为将来制作相应乳酸菌产品选择合适菌种配比起到参考作用[6]。

4    参考文献

[1] 徐心军，林金资.嗜酸乳杆菌的疗效作用及其应用[J].中国乳品工业，1990（5）：237-238.

[2] 贺璟，聂乾忠，邓洁红.鼠李糖乳杆菌功能特性的研究进展[J].农产品加工（学刊），2012（3）：117-120.

[3] 卜永士，郭本恒.一株干酪乳杆菌的生物学特性研究[J].乳业科学与技术，2004（2）：49-51.

[4] CAI Y M，KUMAI S，OGAWA M，et al.Characterization and identification of Pediococcus species isolated from forage crops and their application for silage preparation[J].Applied and Environmental Microbiology，1999， 65（7）：2901-2906.

[5] 刘玉凤，薛书红.乳酸菌及其发酵乳制品的发展趋势分析[J].食品安全导刊，2016（36）：69.

[6] 曲菲.长白山地区发酵食品来源益生菌的分离、筛选及应用研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2014.