希氏乳桿菌

  拉丁文學名：Lactobacillus hilgardii

  一、生物學分類

(上圖為：希氏乳桿菌照片)

  二、發(fā)現(xiàn)歷史

  1936年道格拉斯和克魯斯首次在高酒精度的葡萄酒中發(fā)現(xiàn)此菌，并命名為希氏乳桿菌(Lactobacillus hilgardii)，1949年原始分離菌株丟失，美國加利福尼亞大學瑞希.范恩和霍華德道格拉斯等人在佐餐酒中重新分離到十株該菌，并進行了生理生化研究。目前此菌分別收藏于美國、德國、荷蘭、日本等世界有名菌種保藏中心。模式菌株有：ATCC 8290、CCUG 30140、CIP 103007、DSM 20176、IFO 15886、JCM 1155、LMG 6895、NBRC 15886 NRRL B-1843等。

  三、生物學特性

  1、形態(tài)特征

  該菌細胞形態(tài)一致，均為桿狀，寬約0.5到0.8微米，長約2.0到4.0微米。營養(yǎng)生長中多個連在一起呈細絲狀。其菌落光滑濕潤，白色圓點狀。不產(chǎn)芽孢，無鞭毛。革蘭氏染色陽性。

  2、生理生化特性

  接觸酶呈陰性，兼性厭氧異型發(fā)酵，可以利用葡萄糖、果糖、木糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、棉子糖、蘋果酸、檸檬酸作為碳源進行發(fā)酵產(chǎn)生乳酸、乙酸、二氧化碳、乙醇等物質。Z適生長溫度28—34℃，生長溫度范圍15-45℃，耐受溫度范圍-80-50℃。Z適pH值4.5—6.5，可生長pH值3.8-8.0。乙醇耐受度20%。鹽分耐受度6%的氯化鈉。

(上圖為：希氏乳桿菌照片)

  四、應用領域

  1、保健食品

  中國食品法規(guī)《2009年中華人民共和國衛(wèi)生部第12號公告》規(guī)定，r-氨基丁酸是以L-谷氨酸鈉為原料經(jīng)希氏乳桿菌(Lactobacillus hilgardii)發(fā)酵生產(chǎn)的食品原料。

  2、釀造黃酒

  希氏乳桿菌可以解決黃酒釀造過程中雜菌污染問題。黃酒釀造，有利于抑制雜菌的生長，并有助于改善黃酒的風味。

  3、動物青貯飼料加工

  歐盟對希氏乳桿菌作為動物飼料添加劑的安全性和有效性做出評價，青貯飼料由含水分多的植物性飼料經(jīng)過密封、發(fā)酵后而成，主要用于喂養(yǎng)反芻動物。青貯飼料經(jīng)過壓實密封，內部缺乏氧氣。希氏乳桿菌發(fā)酵分解糖類后，產(chǎn)生的二氧化碳進一步排除空氣，分泌的乳酸使得飼料呈弱酸性(pH值3.5-4.2)能有效地抑制其他微生物生長。Z后，希氏乳桿菌也被自身產(chǎn)生的乳酸抑制，發(fā)酵過程停止，飼料進入穩(wěn)定儲藏。但此時原料中的糖分等營養(yǎng)成分損失還不大。目前并未發(fā)現(xiàn)希氏乳桿菌有抗生素耐藥性，故其作為牲畜的青貯飼料添加劑是安全的。

  4、農(nóng)業(yè)種植領域

  希氏乳桿菌是GRAS(Generally Recognized as Safe 公認的安全級 )菌株，同時希氏乳桿菌也是一種PGPB(植物促生細菌)菌株。針對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植中的問題，中島海洋公司(ZDOSEA BIO)以希氏乳桿菌ATCC8290為初始菌株，與美國Sovl Biology研究院合作，經(jīng)高通量篩選，獲得植物防病增產(chǎn)菌株CNZD-007、CNZD-009、CNZD-013、CNZD-016、CNZD-017、CNZD-021、CNZD-025、CNZD-027、CNZD-028、CNZD-029。開發(fā)研制的農(nóng)用微生物菌劑，廣泛應用于各種經(jīng)濟作物種植，有效防治土傳病害的發(fā)生，解決了重茬、死棵、土壤惡化等問題。

  希氏乳桿菌在農(nóng)業(yè)種植中主要功效：

  (1)有效促進農(nóng)作物生長

  希氏乳桿菌發(fā)酵過程中可以產(chǎn)生植物生長素類物質GA、IAA、ABA和多種氨基酸，其代謝產(chǎn)物中的多種有機酸能顯著增加土壤中游離鈣磷離子的含量;希氏乳桿菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶(纖維二糖酶)是土壤中分解纖維素的主要酶，這種酶的活性是纖維素降解過程的重要限速因子。施入土壤可以有效促進有機質的腐殖化，為農(nóng)作物持續(xù)提供營養(yǎng)。

  (2)有效預防農(nóng)作物生長過程中的多種真菌病害

  希氏乳桿菌在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生多種抑菌物質，如苯乳酸、四羥基苯乳酸、3-苯基乳酸、乳酸菌素等，這些物質可以有效抑制農(nóng)作物的病原真菌;希氏乳桿菌可以誘導作物抗性的提高，激活植物抗病相關的植保酶，PAL(苯丙氨酸解氨酶)、POD(過氧化物酶)、PPO(多酚氧化酶)。這些酶的激活可以促進植物一些重要次生物質的合成，如木質素、異黃酮植保素及對病原菌有害的醌類物質。這些物質能增強植物的抗病能力。

  (3)提高農(nóng)作物品質

  希氏乳桿菌施入土壤中，其代謝產(chǎn)物中的有機酸可以有效吸附鈍化土壤中的重金屬離子，對鎘、鉛、銅、砷都有較強的吸附能力。并且希氏乳桿菌可以有效降解土壤中的有機磷農(nóng)藥，減少農(nóng)作物農(nóng)藥殘留。

  (4)修復改善土壤環(huán)境

  希氏乳桿菌及其代謝產(chǎn)物可以改善土壤環(huán)境、增加土壤養(yǎng)分同時促進土壤有益微生物的繁殖并且抑制土壤有害真菌的生長。希氏乳桿菌可以促進土壤中細菌和放線菌的增殖，對真菌有較好的抑制作用。隨著有機質的腐殖化，可以促進土壤中有效腐殖質的形成，減少土壤鹽漬化和酸化的危害。