乳酸菌抑菌代谢产物的研究进展

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20240991

摘要/Abstract

摘要：

乳酸菌是人们在生产实践中最常用的有益微生物之一，它不仅可用于农产品发酵，以提升风味和延长保质期，还具有调节肠道菌群、增强免疫力、抑制病原菌生长等多种生物活性。近年来，随着人们对自身健康的日益重视，化学抑菌剂和抗生素替代品的研究正成为研究热点。其中，乳酸菌抑菌代谢产物因安全性高、效果良好而备受关注。本文综述了乳酸菌产生的抑菌代谢产物的种类、制备工艺及其应用领域的国内外研究进展，并展望了其未来发展趋势。

关键词: 乳酸菌, 代谢产物, 抑菌, 细菌素

Abstract:

Lactic acid bacteria are one of the most commonly used beneficial microorganisms in production practice. They are not only employed in the fermentation of agricultural products to enhance flavor and extend shelf life，but also exhibit various biological activities such as regulating intestinal flora，enhancing immunity，and inhibiting the growth of pathogenic bacteria. In recent years，with growing public awareness of health，research on alternatives to chemical antibacterial agents and antibiotics has become a hot topic. Among these，the antibacterial metabolites produced by lactic acid bacteria have attracted considerable attention due to their high safety and efficacy. This article reviews recent global research progress on the types，preparation processes，and applications of antibacterial metabolites produced by lactic acid bacteria，and discusses future development trends.

Key words: lactic acid bacteria, metabolites, antibacterial activity, bacteriocins

中图分类号:

Q939.9

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图/表 2

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分类	结构特征	代表性种类
Ⅰ类	被称为羊毛硫抗生素，含有翻译后修饰的氨基酸，分子量小于5 ku	nisin（乳酸链球菌素），labyrinthopeptins A1（迷宫肽A1），suicin 65（猪链球菌素65），thuricin CD（苏云金素CD），subtilosin A（枯草环肽素A）
Ⅱ类	耐热性好，疏水性肽，分子量小于10 ku	Pediocin PA-1（片球菌素PA-1），sakicin A（清酒菌素A），leucocin A（明串珠菌素），lakacin A（拉克菌素A），garviecin LG34（加维菌素LG34），lactococcin（乳球菌素），plantaricin A（植物乳杆菌素A），enterocin（肠球菌素）
Ⅲ类	对热不稳定，分子量大于30 ku	Lysostaphin（溶葡球菌素），enterolysin A（肠球菌溶素A），helveticin（瑞士乳杆菌素）
Ⅳ类	含有糖或脂类片段的大分子复合物	Pediocin N5p（片球菌素N5p），lactocin 27（乳杆菌素27），enterocin F4-9（肠球菌素F4-9）

分类	结构特征	代表性种类
Ⅰ类	被称为羊毛硫抗生素，含有翻译后修饰的氨基酸，分子量小于5 ku	nisin（乳酸链球菌素），labyrinthopeptins A1（迷宫肽A1），suicin 65（猪链球菌素65），thuricin CD（苏云金素CD），subtilosin A（枯草环肽素A）
Ⅱ类	耐热性好，疏水性肽，分子量小于10 ku	Pediocin PA-1（片球菌素PA-1），sakicin A（清酒菌素A），leucocin A（明串珠菌素），lakacin A（拉克菌素A），garviecin LG34（加维菌素LG34），lactococcin（乳球菌素），plantaricin A（植物乳杆菌素A），enterocin（肠球菌素）
Ⅲ类	对热不稳定，分子量大于30 ku	Lysostaphin（溶葡球菌素），enterolysin A（肠球菌溶素A），helveticin（瑞士乳杆菌素）
Ⅳ类	含有糖或脂类片段的大分子复合物	Pediocin N5p（片球菌素N5p），lactocin 27（乳杆菌素27），enterocin F4-9（肠球菌素F4-9）

菌株	菌株来源	抑菌物质	对蛋白酶敏感程度	抑菌谱	参考文献
植物乳杆菌B-17	新鲜黄瓜、豆芽、萝卜、白菜和酸菜、豆腐乳、萝卜干	细菌素	对胰蛋白酶、蛋白酶K敏感，对胃蛋白酶不敏感	金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、产气肠杆菌等	［10］
植物乳杆菌LY-4	辽西地区传统发酵酸菜，鲤鱼、鳙鱼、鲫鱼和镜鲤肠道	非糖基化类细菌素	对中性蛋白酶和木瓜蛋白酶敏感，对胃蛋白酶极度敏感	阪崎肠杆	［45］
鼠李糖乳杆菌4121	婴儿粪便、传统发酵香肠和民间米酒	抗菌肽	对α-胰凝乳蛋白酶敏感，对胃蛋白酶和胰蛋白酶不敏感	单增李斯特氏菌、大肠埃希菌、沙门氏菌和志贺氏菌等	［37］
副干酪乳杆菌Q-1-4	内蒙古牧民自制酸马奶	细菌素	对胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K和胃蛋白酶敏感	蜡样芽孢杆菌、嗜热脂肪地芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、荧光假单胞菌、大肠埃希菌、沙门氏菌肠亚种等	［4］
乳酸片球菌H-3	土壤样品	细菌素（片球菌素）、有机酸	对蛋白酶K敏感	猪霍乱沙门氏菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、福氏志贺氏菌等	［46］
乳酸片球菌H-4	土壤样品	细菌素（片球菌素）、有机酸	对蛋白酶K敏感	猪霍乱沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、福氏志贺氏菌等	［46］
嗜酸乳杆菌LA-XH2	波兰罗兹技术大学发酵工程与工业微生物系提供	细菌素		大肠埃希菌JM109	［47］
戊糖片球菌C-2-1	蒙古农户的干酪	细菌素、有机酸和过氧化氢	对胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K、中性蛋白酶、胃蛋白酶敏感	单增李斯特菌ATCC1911	［48］
戊糖片球菌KM9	昆明理工大学生科院菌种库	蛋白质或肽	对蛋白酶K敏感	大肠埃希菌O157：H7	［49］
戊糖乳杆菌S1-4	内蒙古东部地区传统发酵酸菜汁液	细菌素		单核细胞增生李斯特菌、绿脓假单胞杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠埃希菌、肠沙门氏菌肠亚种、荧光假单胞菌等	［50］
唾液乳杆菌	新疆黑鸡唾液	有机酸、过氧化氢和蛋白类物质	对胰蛋白酶、蛋白酶K和木瓜蛋白酶极敏感，对胃蛋白酶不敏感	大肠埃希菌ATCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC25213	［51］
发酵黏液乳杆菌SA3	市售农家酸菜和大弹涂鱼肠道	有机酸、过氧化氢、细菌素等	对蛋白酶K、α-凝乳蛋白酶和胰蛋白酶敏感	阪崎肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠埃希菌、单核细胞李斯特氏菌、蜡样芽孢杆菌等	［52］
牛乳乳酸菌	生牛奶	胞外多糖		蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌等	［53］
乳酸菌XBMU436-002	甘肃省兰州市市售泡菜水	胞外多糖		大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌	［35，54］
植物乳杆菌CNQ3	农户发酵蔬菜、腊肉	有机酸（乳酸、醋酸、苯乳酸）	对胰蛋白酶、蛋白酶K、蛋白酶E、胃蛋白酶等均不敏感	金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、单核增生李斯特菌、藤黄微球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌	［5］
戊糖片球菌KM9	昆明理工大学生科院菌种库	有机酸		单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌	［49］
发酵乳杆菌KM19	昆明理工大学生科院菌种库	有机酸		大肠埃希菌O157：H7、单核细胞增生李斯特菌	［49］

菌株	菌株来源	抑菌物质	对蛋白酶敏感程度	抑菌谱	参考文献
植物乳杆菌B-17	新鲜黄瓜、豆芽、萝卜、白菜和酸菜、豆腐乳、萝卜干	细菌素	对胰蛋白酶、蛋白酶K敏感，对胃蛋白酶不敏感	金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、产气肠杆菌等	［10］
植物乳杆菌LY-4	辽西地区传统发酵酸菜，鲤鱼、鳙鱼、鲫鱼和镜鲤肠道	非糖基化类细菌素	对中性蛋白酶和木瓜蛋白酶敏感，对胃蛋白酶极度敏感	阪崎肠杆	［45］
鼠李糖乳杆菌4121	婴儿粪便、传统发酵香肠和民间米酒	抗菌肽	对α-胰凝乳蛋白酶敏感，对胃蛋白酶和胰蛋白酶不敏感	单增李斯特氏菌、大肠埃希菌、沙门氏菌和志贺氏菌等	［37］
副干酪乳杆菌Q-1-4	内蒙古牧民自制酸马奶	细菌素	对胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K和胃蛋白酶敏感	蜡样芽孢杆菌、嗜热脂肪地芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、荧光假单胞菌、大肠埃希菌、沙门氏菌肠亚种等	［4］
乳酸片球菌H-3	土壤样品	细菌素（片球菌素）、有机酸	对蛋白酶K敏感	猪霍乱沙门氏菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、福氏志贺氏菌等	［46］
乳酸片球菌H-4	土壤样品	细菌素（片球菌素）、有机酸	对蛋白酶K敏感	猪霍乱沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、福氏志贺氏菌等	［46］
嗜酸乳杆菌LA-XH2	波兰罗兹技术大学发酵工程与工业微生物系提供	细菌素		大肠埃希菌JM109	［47］
戊糖片球菌C-2-1	蒙古农户的干酪	细菌素、有机酸和过氧化氢	对胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K、中性蛋白酶、胃蛋白酶敏感	单增李斯特菌ATCC1911	［48］
戊糖片球菌KM9	昆明理工大学生科院菌种库	蛋白质或肽	对蛋白酶K敏感	大肠埃希菌O157：H7	［49］
戊糖乳杆菌S1-4	内蒙古东部地区传统发酵酸菜汁液	细菌素		单核细胞增生李斯特菌、绿脓假单胞杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠埃希菌、肠沙门氏菌肠亚种、荧光假单胞菌等	［50］
唾液乳杆菌	新疆黑鸡唾液	有机酸、过氧化氢和蛋白类物质	对胰蛋白酶、蛋白酶K和木瓜蛋白酶极敏感，对胃蛋白酶不敏感	大肠埃希菌ATCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC25213	［51］
发酵黏液乳杆菌SA3	市售农家酸菜和大弹涂鱼肠道	有机酸、过氧化氢、细菌素等	对蛋白酶K、α-凝乳蛋白酶和胰蛋白酶敏感	阪崎肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠埃希菌、单核细胞李斯特氏菌、蜡样芽孢杆菌等	［52］
牛乳乳酸菌	生牛奶	胞外多糖		蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌等	［53］
乳酸菌XBMU436-002	甘肃省兰州市市售泡菜水	胞外多糖		大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌	［35，54］
植物乳杆菌CNQ3	农户发酵蔬菜、腊肉	有机酸（乳酸、醋酸、苯乳酸）	对胰蛋白酶、蛋白酶K、蛋白酶E、胃蛋白酶等均不敏感	金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、单核增生李斯特菌、藤黄微球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌	［5］
戊糖片球菌KM9	昆明理工大学生科院菌种库	有机酸		单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌	［49］
发酵乳杆菌KM19	昆明理工大学生科院菌种库	有机酸		大肠埃希菌O157：H7、单核细胞增生李斯特菌	［49］