??芽孢杆菌纲—链球菌科(上)
?
细菌域
? ?细菌界
? ? ? 厚壁菌门
? ? ? ? ?芽孢杆菌纲
? ? ? ? ? ? 乳杆菌目
? ? ? ? ? ? ? ?链球菌科
?
链球菌科(学名:Streptococcaceae)为乳杆菌目的一科细菌。此科的模式属为链球菌属(Streptococcus)。
?

?
1.乳球菌属
乳球菌属(学名:Lactococcus)为乳杆菌目链球菌科的一属革兰氏阳性菌。细胞呈球形或卵圆形。发现于乳制品和植物产品中。此属的模式种为乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)。
(1)特征
乳球菌属是1985年Schleifer等提议设立一个新的菌属,?这个菌属的大多数细菌原来是链球菌属和乳杆菌属中的细菌。对这个菌属细菌的分类、生物学特性和对抗生素的敏感性,?以及引起人类的感染疾病进行
了论述。乳酸乳球菌、格氏乳球菌和乳脂乳球菌等可以引起人类的各种感染,?如败血症、心血膜炎和骨髓炎、败血性髋关节炎和肝脓肿等。
乳球菌属细菌形态为球形或卵圆形, (0.5~1.2) μm× (0.5~1.5) μm,?在液体培养基中成对或形成短链,?不形成芽胞,?革兰阳性无动力,?无荚膜,?兼性厌氧菌,?发酵碳水化合物而产酸,?不产气,?触酶和氧化酶阴性,?能在10℃生长,?但在45℃不生长,乳菌?最适温度30℃。大部分种别可从乳制品、植物产品等分出,?有些菌种可从人类标本中分离出来。模式种为乳酸乳球菌。
乳球菌引起人类感染近些年来才有报道,?临床资料表明,?其引起的各种感染与肠球菌相似,?实际上,?乳球菌早就是公认的人类致病菌。1991年, Elliott等报道从临床标本中分离出24株乳球菌,?其中有15株是从血液中分离而来,?其余是从尿液、伤口、眼部和皮肤等标本中分离而来,?说明乳球菌可引起人类的各种感染。24株乳球菌中,?有14株是格氏乳球菌 (Lacococcus garvieae) , 10株为乳酸乳球菌,?也说明这两种乳球菌是人类的主要致病性乳球菌。乳球菌属中有8个种或亚种,?均可通过生化反应进行鉴别,?从人类标本中分离到的主要是乳酸乳球菌乳酸亚种和格氏乳球菌。
?

?
(2)乳酸乳球菌
乳酸乳球菌(拉丁语:Lactococcus lactis)是一种广泛用于生产酪浆和奶酪的革兰氏阳性菌,亦是第一个被基因改造、活体使用于治疗人类疾病的生物。其为卵形的球菌,以成对的短链分组。取决于增长的条件,长度在0.5-1.5微米之间。它是内生孢子,不会向外产生孢子,亦不具有能动性。
乳酸乳球菌拥有一种自发酵的新陈代谢方式,可以通过糖类产生乳酸。据报告,它能够产生独特的L-(+)-乳酸,在pH值较低的环境下也能生成D-(?)-乳酸。正是这种可以产生乳酸的特性使其成为乳制品企业中最重要的微生物之一。由于其运用在食物发酵上已有较长的历史,它获得了公认安全?(GRAS)的评价,而鲜少有成为潜在病原体的报告。
乳酸乳球菌在生产如酪浆和奶酪等奶制品时具有至关重要的地位。当它的L. l. lactis亚种被添加进牛奶时,它会使用酶从乳糖中产生能量分子(ATP),在此过程中产生副产物——乳酸。它会凝结牛奶,使其分离以形成凝乳,在生产中再使之进一步变成奶酪。另外已有报告的乳酸乳球菌的其他用途还包括:泡菜、啤酒、葡萄酒、几种面包和其他发酵食品,诸如豆奶、乳酒、酪浆等。它是人们在遗传学、新陈代谢和生物多样性上了解最细致的低GC含量的革兰氏阳性菌之一。
乳酸乳球菌主要是从乳制品环境或植物材料中分离得出。乳制品环境中的分离是从植物分离所进化而来:一道工序使得不在富饶的牛乳环境中具有优势的基因要么从此消失,要么被限制表达。这一工序也叫做基因组侵蚀或还原性进化,也于其他数种乳酸菌中可见。在实验室中,植物分离之后的乳酸菌培养株在实验模拟下经历长时间的进化,最终达到预计的乳制品环境中分离的结果。与比较基因组学得到的结果一致的是,乳酸乳球菌中在牛奶里可有可无的基因消失或被限制表达,而有助于肽运输的基因的表达反而被扩大了。
Meulen等人在编号为MG1363的乳酸乳球菌里发现了数以百计的新型小RNA,其中一个(LLnc147)显示出与碳吸收和新陈代谢有关。
?

?
①奶酪的生产
乳酸乳球菌的亚种L. l. lactis(之前被叫做乳链球菌)被使用在许多奶酪(包括布里、卡芒贝尔、切达、考尔比、格吕耶尔、帕马森和罗克福)生产的早期阶段。美国奶酪产量第一的威斯康星州州议会在2010年曾投票决定乳酸乳球菌为法定的“象征州的微生物”。
乳酸乳球菌的使用也还是给乳制品工厂带来了问题。直接针对乳酸乳球菌的噬菌体会阻止对牛奶基质的完全新陈代谢(从而使乳酸不能产生,工厂生产失败),每年带来较大的经济损失。一些流行病学研究指出,与乳酸乳球菌相关的噬菌体主要都是长尾噬菌体科的936、c2和P335这几种。
②乳酸乳球菌的好处
Shuichi Nakamura、Yusuke V. Marimoto以及Seishi Kudo在他们的研究中试图证明乳酸乳球菌所产生的某些发酵可以抑制致病细菌的能动性。使用沙门氏菌为实验组,他们的团队发现,乳糖发酵的某一产物(醋酸盐)能够干扰沙门氏菌鞭毛的旋转运动,并导致其失去能动性。
而在另一项由Zhang B.领导的研究中,研究人员创造了一株含有可抑制肿瘤转移的肽(称为KISS1)的质粒的乳酸乳球菌株,再次展示了乳酸乳球菌如何可被用来治疗疾病。此菌株构建的成功促进了对癌细胞转移和扩大的抑制,体现了乳酸乳球菌分泌这一特定肽的特质为将来癌症治疗带来了新的希望。
③应用
乳酸乳球菌生长快速、代谢相对简单,分解与合成代谢分开;基因组小但包含足够的生物信息,胞内外蛋白易于分离、纯化,这些优势使乳酸乳球菌在代谢调控方面具有的重大研究价值。乳酸乳球菌在乳制品中已经得到广泛的应用,它可作为发酵剂用于酸奶油、酸奶、大豆酸奶、乳饮料等乳制品的生产。它也是制备干酪常用的发酵剂,例如切达干酪、农家干酪、夸克等,乳酸乳球菌对于干酪等发酵乳制品的风味有重要影响。
?????