文 献 综 述

1.植物乳杆菌简介

植物乳杆菌是乳杆菌中的一种，常存在于发酵的蔬菜和果汁中，多数是从植物中分离得到，故名为植物乳杆菌^[1]，革兰氏阳性，菌种呈短杆状部分成对或成链状，不产芽孢；在LBS琼脂培养基中呈灰白色、不透明、圆形、光滑、微笑细密的菌落；兼性厌氧，能够利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、L-山梨糖、乳糖、纤维二塘、木糖、蜜二糖、果糖、核糖和葡萄糖酸钠为碳源，代谢可以产生有机酸（例如乳酸、共轭亚油酸^[2]）、细菌素、过氧化氢、抗菌肽^[3]、胞外多糖等多种物质。

1.1植物乳杆菌在食品工业中的常见应用

植物乳杆菌具有对食盐、亚硝酸盐的良好耐受性，且对蛋白质、脂肪无明显、直接的分解作用，故常被作为香肠生产的添加剂，该细菌发酵产酸降低环境pH有助于硝酸盐的还原，生成的NO同肌红蛋白相结合生成亚硝基红蛋白还可以达到为肉制品发色的目的。植物乳杆菌的产酸特性也被应用到了发酵蔬菜调味品的生产当中，采用人工接种技术既可以保证发酵初期植物乳杆菌的大量繁殖以更快达到生产需要的酸性环境，同时，环境pH的迅速降低和抗菌肽的生成有效抑制了其他杂菌的生长，并达到了降低亚硝酸盐残留量的目的。植物乳杆菌也是发酵乳制品的常用发酵剂，通常与多种乳杆菌一起进行牛乳的发酵，近年的研究发现在加入一些特定种类的植物乳杆菌后酸奶具有了更加优秀的特性，例如粘稠度及硬度增加、更优秀的抑菌能力以及降低血清胆固醇兼具辅助降低血脂等，对于功能性乳酸饮品的研发已经成为了热门的课题^[4]。此外植物乳杆菌也是酿造工业中的核心添加成分，菌株的品质决定着后续工艺的完成质量。研究人员还发现，植物乳杆菌以亚油酸为底物可代谢生成共轭亚油酸，共轭亚油酸（CLA）为20世纪50年代发现的一种功能性脂肪酸，具有抗癌、抗动脉粥样硬化、增强机体免疫力、减肥等生理功能，有广泛的应用潜力。相比以前采用的碱化异构法，利用微生物生产CLA生产条件温和，且产物异构体组成更接近于天然食物具有更好的适用性和前景^[5]。

1.2植物乳杆菌及其代谢产物的生理功能

人体的唾液、胃、肠道内都天然存在着植物乳杆菌，植物乳杆菌对盐酸和胆汁盐具有较高的耐受力，使得其能够通过胃液存货最后定植于肠道，是与人体健康密切相关的益生菌。植物乳杆菌可以通过与病原菌对限制性营养素的能力竞争 ,来抑制病原菌的生长 , 调节肠道微生态的组成 , 形成天然的生物学屏障，提高机体的免疫力^[6,7]。王辑的研究小组对植物乳杆菌K25的技术特性做了全面的研究，发现该植物乳杆菌对沙门氏菌具有良好的抑菌效果；而常用抑菌剂在适量范围内对该种菌株则无明显的抑制效果^[8]。Rafael Chacon Ruiz Martinez的研究小组也对植物乳杆菌ST71KS代谢产生的一种无细胞毒性的抑菌素的生化、抗菌和分子特性做了详尽的研究，该研究结果发现由植物乳杆菌ST71KS生产的抑菌素ST71KS对单增李斯特菌（一种重要的食源性病原菌）有良好的抑制效果并且没有呈现出细胞毒活性，这使得将细菌素ST71KS用作生物性防腐剂的生产前途光明^[9]。

2.植物乳杆菌生长特性

通常情况下，人们普遍将细胞物质有规律地、不可逆的增加导致细胞体积变大这一生物学过程称为生长；当生长进行到一定阶段，细胞通过复制与重建并以特定方式产生新生命个体的生物学过程称为繁殖。在高等生物钟这是两个截然不同的过程，但在微生物界它们的关系结合得十分紧密，难以划分，所以通常意义上的微生物生长往往包含了生长和繁殖双重概念。所以在探讨pH对植物乳杆菌生长的影响时也应当从两方面综合考虑。在一篇关于植物乳杆菌ST-Ⅲ的生长特性与保存性能的研究报告中，研究人员便采用平板菌落计数法以ST-III菌落的菌落数来衡量不同时间段在不同pH值下该菌种活性^[10]。

微生物生长的另一个显著特征#8212;#8212;假定外界生长条件（环境）不变，微生物的生长存在明显的阶段性，并有完整的生长周期。在1999年美国生物化工学报上，Wenge Fu和A.P. Mathews组成的研究小组详细的探讨了植物乳杆菌在不同底物浓度、pH值以及供氧情况下的生长情况和发酵动力学，他们采用的莫诺模型的函数图像为一条典型的S型曲线，在实验中他们以植物乳杆菌的发酵产物乳酸的浓度和底物浓度随时间的变化曲线印证了该模型的正确性^[11]。在另一篇研究植物乳杆菌发酵产CLA的发酵动力学研究报告中，作者选取的Logistic模型同样为一条S型曲线^[12]。

对菌种生长曲线的测定在微生物实验中有很重要的意义，它是诚实反应微生物在不同条件下生长情况的基础资料^[13]。

3.影响植物乳杆菌生长的主要因素

3.1营养素

碳源是微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质，为机体提供维持机体生命活动的能量支持。微生物对于碳源的利用具有选择性，植物乳杆菌对于葡萄糖和乳糖都具有不错的适应性。

微生物实验中常见的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、牛肉膏、酵母浸膏、玉米浆和胰蛋白胨，不同菌种对营养的需求存在差异，氮源是影响植物乳杆菌增殖的主要因素之一。

无机盐主要作为酶活性中心的组成部分，维持生物大分子和细胞的生物活性和生理机能。微生物生长所需无机盐一般有硫酸镁、氯化钙硫酸锰等。在对某种菌株的生长特性进行研究时往往需要对多种无机盐进行单因素实验。

生长因子和水同样在微生物生长中必不可少，实验中常添加番茄汁、胡萝卜汁、麦芽汁等为微生物提供促生长因子。^[14,15]。