枯草芽孢杆菌

2020-07-09纫秋

食品与健康 2020年7期

纫秋

提起枯草芽孢杆菌，很多读者会觉得陌生。您虽然没有听说过它，但应该听说过或吃过用它制作的传统酿造调味品，如山西老陈醋、豆瓣酱等。作为一种益生菌，枯草芽孢杆菌为人类制作出很多美味的食物，却鲜有负面新闻报道，堪称低调、有作为。

生命力强大

枯草芽孢杆菌属于芽孢杆菌属细菌，是好氧性细菌，对人体和动物均没有致病性，在土壤、腐败植物、水中均广泛存在且易于分离培养，最适宜的生长温度约为37℃，其菌落呈透明状或浅黄色。枯草芽孢杆菌耐酸碱、耐高温、耐高压，具有极强的抗逆能力，即便在最艰苦的生存环境下也能“逢凶化吉”。根据文献报道，该菌在90℃的高温条件下放置10分钟仍有80%的存活率，在pH 值为3的酸性环境下有90%以上的存活率，在高温、高压的制粒工艺中只有5%的损耗。之所以具有如此强大的生命力，是因为该菌可以形成内生芽孢，芽孢可以帮助细菌度过这些艰难的环境，等到环境适合，再萌发成菌体重新生长繁殖。这也是枯草芽孢杆菌用途广泛的重要原因之一。

益生菌机理

作为益生菌，枯草芽孢杆菌最重要的功能是可以调节肠道微生态平衡。处于休眠状态的枯草芽孢杆菌或其孢子进入人体或动物肠道中后，因为具备好氧特性，会迅速消耗生存空间的氧气，造成环境缺氧，促进厌氧有益菌如双歧杆菌、乳酸菌等增殖，同时产生大量酸性物质降低肠道pH，进一步抑制有害菌的生长。除了氧气消耗方面的优势，枯草芽孢杆菌和肠道内有害菌之间在生存空间、定植部位、营养物质等方面会产生竞争，也能在很大程度上抑制有害菌的生长和繁殖。

此外，枯草芽孢杆菌还可以产生抗菌物质拮抗病原菌生长。有报道称，枯草芽孢杆菌对大肠埃希菌、沙门氏菌、产气荚膜梭菌等致病菌具有明显的拮抗作用。在生长过程中，该菌可以产生脂肽类物质、蛋白类抗菌物质、酚类物质、多烯类物质等活性物质来抑制病原体生长。这些抗菌物质会“攻击”病原菌的细胞壁、细胞膜、核酸和蛋白质等，或者通过干扰病原菌的生物合成系统来产生抗菌功能。

发酵出美味

芽孢杆菌属细菌是一种耐受性极强的微生物，具有一定的抑菌和发酵作用，同时能产生多种消化酶，如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶等。这些酶类的产生对于食醋、豆瓣酱、韩国大酱等产品中风味物质的形成具有重要作用。发酵制作传统的山西老陈醋，需在高粱等发酵原料中添加“发酵种子”，即富含枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、醋酸杆菌等多种发酵微生物的混合物。我国各地醋产品的风味有所区别，重要原因之一便是其中所含的芽孢杆菌属细菌（如地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等）的种类和数量有所区别。

醫药行业大显身手

枯草芽孢杆菌因分类、生长繁殖、营养等特性以及用途已被明确，而成为芽孢杆菌属细菌的模式菌种。科研实验多以该菌作为工程菌种开展菌种改造和修饰，进行科学研究。《中华人民共和国药典》规定，应以枯草芽孢杆菌作为芽孢杆菌的代表菌种进行微生物检验。近年来，国内外很多科研机构研制枯草芽孢杆菌益生菌制剂，投入临床应用，并逐步扩大其治疗的疾病范围，如炎症性肠病，小儿便秘、腹泻，抗生素相关腹泻，外科感染等。

病毒感染引起的小儿腹泻是一种常见的儿科疾病，发病率较高，主要病因为患儿感染轮状病毒、腺病毒等。由于儿童身体机能发育尚未健全，抵抗能力弱，病毒入侵后极易在消化道内进行大量增殖，从而破坏肠道环境并引发腹泻。根据文献报道，用含有枯草芽孢杆菌的微生态制剂治疗小儿腹泻具有良好效果。这是因为，枯草芽孢杆菌能帮助宿主的肠道微生态达到平衡状态，促进营养消化吸收，抑制病原菌的生长及肠毒素的产生，从而实现调整肠道菌群的效果。

枯草芽孢杆菌分泌的多种胞外酶的应用前景也很广阔。其中，脂肪酶和丝氨酸纤溶蛋白酶（即纳豆激酶）被广泛应用于医药行业。纳豆激酶是纳豆枯草芽孢杆菌分泌的一种丝氨酸蛋白酶，具有溶解血栓、改善血液循环、软化血管以及增加血管弹性等作用。