枯草芽孢桿菌

紉秋

提起枯草芽孢桿菌，很多讀者會(huì)覺得陌生。您雖然沒有聽說過它，但應(yīng)該聽說過或吃過用它制作的傳統(tǒng)釀造調(diào)味品，如山西老陳醋、豆瓣醬等。作為一種益生菌，枯草芽孢桿菌為人類制作出很多美味的食物，卻鮮有負(fù)面新聞報(bào)道，堪稱低調(diào)、有作為。

生命力強(qiáng)大

枯草芽孢桿菌屬于芽孢桿菌屬細(xì)菌，是好氧性細(xì)菌，對(duì)人體和動(dòng)物均沒有致病性，在土壤、腐敗植物、水中均廣泛存在且易于分離培養(yǎng)，最適宜的生長溫度約為37℃，其菌落呈透明狀或淺黃色?？莶菅挎邨U菌耐酸堿、耐高溫、耐高壓，具有極強(qiáng)的抗逆能力，即便在最艱苦的生存環(huán)境下也能“逢兇化吉”。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，該菌在90℃的高溫條件下放置10分鐘仍有80%的存活率，在pH 值為3的酸性環(huán)境下有90%以上的存活率，在高溫、高壓的制粒工藝中只有5%的損耗。之所以具有如此強(qiáng)大的生命力，是因?yàn)樵摼梢孕纬蓛?nèi)生芽孢，芽孢可以幫助細(xì)菌度過這些艱難的環(huán)境，等到環(huán)境適合，再萌發(fā)成菌體重新生長繁殖。這也是枯草芽孢桿菌用途廣泛的重要原因之一。

益生菌機(jī)理

作為益生菌，枯草芽孢桿菌最重要的功能是可以調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡。處于休眠狀態(tài)的枯草芽孢桿菌或其孢子進(jìn)入人體或動(dòng)物腸道中后，因?yàn)榫邆浜醚跆匦?，?huì)迅速消耗生存空間的氧氣，造成環(huán)境缺氧，促進(jìn)厭氧有益菌如雙歧桿菌、乳酸菌等增殖，同時(shí)產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)降低腸道pH， 進(jìn)一步抑制有害菌的生長。除了氧氣消耗方面的優(yōu)勢(shì)，枯草芽孢桿菌和腸道內(nèi)有害菌之間在生存空間、定植部位、營養(yǎng)物質(zhì)等方面會(huì)產(chǎn)生競爭，也能在很大程度上抑制有害菌的生長和繁殖。

此外，枯草芽孢桿菌還可以產(chǎn)生抗菌物質(zhì)拮抗病原菌生長。有報(bào)道稱，枯草芽孢桿菌對(duì)大腸埃希菌、沙門氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等致病菌具有明顯的拮抗作用。在生長過程中，該菌可以產(chǎn)生脂肽類物質(zhì)、蛋白類抗菌物質(zhì)、酚類物質(zhì)、多烯類物質(zhì)等活性物質(zhì)來抑制病原體生長。這些抗菌物質(zhì)會(huì)“攻擊”病原菌的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、核酸和蛋白質(zhì)等，或者通過干擾病原菌的生物合成系統(tǒng)來產(chǎn)生抗菌功能。

發(fā)酵出美味

芽孢桿菌屬細(xì)菌是一種耐受性極強(qiáng)的微生物，具有一定的抑菌和發(fā)酵作用，同時(shí)能產(chǎn)生多種消化酶，如淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶等。這些酶類的產(chǎn)生對(duì)于食醋、豆瓣醬、韓國大醬等產(chǎn)品中風(fēng)味物質(zhì)的形成具有重要作用。發(fā)酵制作傳統(tǒng)的山西老陳醋，需在高粱等發(fā)酵原料中添加“發(fā)酵種子”，即富含枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、醋酸桿菌等多種發(fā)酵微生物的混合物。我國各地醋產(chǎn)品的風(fēng)味有所區(qū)別，重要原因之一便是其中所含的芽孢桿菌屬細(xì)菌（如地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌等）的種類和數(shù)量有所區(qū)別。

醫(yī)藥行業(yè)大顯身手

枯草芽孢桿菌因分類、生長繁殖、營養(yǎng)等特性以及用途已被明確，而成為芽孢桿菌屬細(xì)菌的模式菌種?？蒲袑?shí)驗(yàn)多以該菌作為工程菌種開展菌種改造和修飾，進(jìn)行科學(xué)研究?！吨腥A人民共和國藥典》規(guī)定，應(yīng)以枯草芽孢桿菌作為芽孢桿菌的代表菌種進(jìn)行微生物檢驗(yàn)。近年來，國內(nèi)外很多科研機(jī)構(gòu)研制枯草芽孢桿菌益生菌制劑，投入臨床應(yīng)用，并逐步擴(kuò)大其治療的疾病范圍，如炎癥性腸病，小兒便秘、腹瀉，抗生素相關(guān)腹瀉，外科感染等。

病毒感染引起的小兒腹瀉是一種常見的兒科疾病，發(fā)病率較高，主要病因?yàn)榛純焊腥据啝畈《尽⑾俨《镜?。由于兒童身體機(jī)能發(fā)育尚未健全，抵抗能力弱，病毒入侵后極易在消化道內(nèi)進(jìn)行大量增殖，從而破壞腸道環(huán)境并引發(fā)腹瀉。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，用含有枯草芽孢桿菌的微生態(tài)制劑治療小兒腹瀉具有良好效果。這是因?yàn)?，枯草芽孢桿菌能幫助宿主的腸道微生態(tài)達(dá)到平衡狀態(tài)，促進(jìn)營養(yǎng)消化吸收，抑制病原菌的生長及腸毒素的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整腸道菌群的效果。

枯草芽孢桿菌分泌的多種胞外酶的應(yīng)用前景也很廣闊。其中，脂肪酶和絲氨酸纖溶蛋白酶（ 即納豆激酶） 被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)。納豆激酶是納豆枯草芽孢桿菌分泌的一種絲氨酸蛋白酶，具有溶解血栓、改善血液循環(huán)、軟化血管以及增加血管彈性等作用。

提起枯草芽孢桿菌，很多讀者會(huì)覺得陌生。您雖然沒有聽說過它，但應(yīng)該聽說過或吃過用它制作的傳統(tǒng)釀造調(diào)味品，如山西老陳醋、豆瓣醬等。作為一種益生菌，枯草芽孢桿菌為人類制作出很多美味的食物，卻鮮有負(fù)面新聞報(bào)道，堪稱低調(diào)、有作為。

生命力強(qiáng)大

枯草芽孢桿菌屬于芽孢桿菌屬細(xì)菌，是好氧性細(xì)菌，對(duì)人體和動(dòng)物均沒有致病性，在土壤、腐敗植物、水中均廣泛存在且易于分離培養(yǎng)，最適宜的生長溫度約為37℃，其菌落呈透明狀或淺黃色?？莶菅挎邨U菌耐酸堿、耐高溫、耐高壓，具有極強(qiáng)的抗逆能力，即便在最艱苦的生存環(huán)境下也能“逢兇化吉”。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，該菌在90℃的高溫條件下放置10分鐘仍有80%的存活率，在pH 值為3的酸性環(huán)境下有90%以上的存活率，在高溫、高壓的制粒工藝中只有5%的損耗。之所以具有如此強(qiáng)大的生命力，是因?yàn)樵摼梢孕纬蓛?nèi)生芽孢，芽孢可以幫助細(xì)菌度過這些艱難的環(huán)境，等到環(huán)境適合，再萌發(fā)成菌體重新生長繁殖。這也是枯草芽孢桿菌用途廣泛的重要原因之一。

益生菌機(jī)理

作為益生菌，枯草芽孢桿菌最重要的功能是可以調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡。處于休眠狀態(tài)的枯草芽孢桿菌或其孢子進(jìn)入人體或動(dòng)物腸道中后，因?yàn)榫邆浜醚跆匦裕瑫?huì)迅速消耗生存空間的氧氣，造成環(huán)境缺氧，促進(jìn)厭氧有益菌如雙歧桿菌、乳酸菌等增殖，同時(shí)產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)降低腸道pH， 進(jìn)一步抑制有害菌的生長。除了氧氣消耗方面的優(yōu)勢(shì)，枯草芽孢桿菌和腸道內(nèi)有害菌之間在生存空間、定植部位、營養(yǎng)物質(zhì)等方面會(huì)產(chǎn)生競爭，也能在很大程度上抑制有害菌的生長和繁殖。

此外，枯草芽孢桿菌還可以產(chǎn)生抗菌物質(zhì)拮抗病原菌生長。有報(bào)道稱，枯草芽孢桿菌對(duì)大腸埃希菌、沙門氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等致病菌具有明顯的拮抗作用。在生長過程中，該菌可以產(chǎn)生脂肽類物質(zhì)、蛋白類抗菌物質(zhì)、酚類物質(zhì)、多烯類物質(zhì)等活性物質(zhì)來抑制病原體生長。這些抗菌物質(zhì)會(huì)“攻擊”病原菌的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、核酸和蛋白質(zhì)等，或者通過干擾病原菌的生物合成系統(tǒng)來產(chǎn)生抗菌功能。

發(fā)酵出美味

芽孢桿菌屬細(xì)菌是一種耐受性極強(qiáng)的微生物，具有一定的抑菌和發(fā)酵作用，同時(shí)能產(chǎn)生多種消化酶，如淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶等。這些酶類的產(chǎn)生對(duì)于食醋、豆瓣醬、韓國大醬等產(chǎn)品中風(fēng)味物質(zhì)的形成具有重要作用。發(fā)酵制作傳統(tǒng)的山西老陳醋，需在高粱等發(fā)酵原料中添加“發(fā)酵種子”，即富含枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、醋酸桿菌等多種發(fā)酵微生物的混合物。我國各地醋產(chǎn)品的風(fēng)味有所區(qū)別，重要原因之一便是其中所含的芽孢桿菌屬細(xì)菌（如地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌等）的種類和數(shù)量有所區(qū)別。

醫(yī)藥行業(yè)大顯身手

枯草芽孢桿菌因分類、生長繁殖、營養(yǎng)等特性以及用途已被明確，而成為芽孢桿菌屬細(xì)菌的模式菌種。科研實(shí)驗(yàn)多以該菌作為工程菌種開展菌種改造和修飾，進(jìn)行科學(xué)研究?！吨腥A人民共和國藥典》規(guī)定，應(yīng)以枯草芽孢桿菌作為芽孢桿菌的代表菌種進(jìn)行微生物檢驗(yàn)。近年來，國內(nèi)外很多科研機(jī)構(gòu)研制枯草芽孢桿菌益生菌制劑，投入臨床應(yīng)用，并逐步擴(kuò)大其治療的疾病范圍，如炎癥性腸病，小兒便秘、腹瀉，抗生素相關(guān)腹瀉，外科感染等。

病毒感染引起的小兒腹瀉是一種常見的兒科疾病，發(fā)病率較高，主要病因?yàn)榛純焊腥据啝畈《尽⑾俨《镜?。由于兒童身體機(jī)能發(fā)育尚未健全，抵抗能力弱，病毒入侵后極易在消化道內(nèi)進(jìn)行大量增殖，從而破壞腸道環(huán)境并引發(fā)腹瀉。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，用含有枯草芽孢桿菌的微生態(tài)制劑治療小兒腹瀉具有良好效果。這是因?yàn)?，枯草芽孢桿菌能幫助宿主的腸道微生態(tài)達(dá)到平衡狀態(tài)，促進(jìn)營養(yǎng)消化吸收，抑制病原菌的生長及腸毒素的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整腸道菌群的效果。

枯草芽孢桿菌分泌的多種胞外酶的應(yīng)用前景也很廣闊。其中，脂肪酶和絲氨酸纖溶蛋白酶（ 即納豆激酶） 被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)。納豆激酶是納豆枯草芽孢桿菌分泌的一種絲氨酸蛋白酶，具有溶解血栓、改善血液循環(huán)、軟化血管以及增加血管彈性等作用。