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、發現歷史

  1936年道格拉斯和克魯斯首次在高酒精度的葡萄酒中發現此菌，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、形態特征

  該菌細胞形態一致，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酵產生乳酸、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《2009年中華人民共和國衛生部第12號公告》規定，r-氨基丁酸是以L-谷氨酸鈉為原料經希氏乳桿菌(Lactobacillus hilgardii)發酵生產的食品原料。

  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過密封、發酵后而成，主要用于喂養反芻動物。青貯飼料經過壓實密封，內部缺乏氧氣。希氏乳桿菌發酵分解糖類后，產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生的乳酸抑制，發酵過程停止，飼料進入穩定儲藏。但此時原料中的糖分等營養成分損失還不大。目前并未發現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、農業種植領域

  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。針對現代農業種植中的問題，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，經高通量篩選，獲得植物防病增產菌株CNZD-007、CNZD-009、CNZD-013、CNZD-016、CNZD-017、CNZD-021、CNZD-025、CNZD-027、CNZD-028、CNZD-029。開發研制的農用微生物菌劑，廣泛應用于各種經濟作物種植，有效防治土傳病害的發生，解決了重茬、死棵、土壤惡化等問題。

  希氏乳桿菌在農業種植中主要功效：

  (1)有效促進農作物生長

  希氏乳桿菌發酵過程中可以產生植物生長素類物質GA、IAA、ABA和多種氨基酸，其代謝產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，為農作物持續提供營養。

  (2)有效預防農作物生長過程中的多種真菌病害

  希氏乳桿菌在發酵過程中能產生多種抑菌物質，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)提高農作物品質

  希氏乳桿菌施入土壤中，其代謝產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藥，減少農作物農藥殘留。

  (4)修復改善土壤環境

  希氏乳桿菌及其代謝產物可以改善土壤環境、增加土壤養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。