CICC说菌丨植物乳植杆菌-

植物乳植杆菌

Lactiplantibacillus plantarum

|| ||

植物乳植杆菌不仅在自然界中广泛分布，在人类和其他哺乳动物的口腔和消化器官中也有所发现[1]，是一种公认的益生菌，在各类食品中有长期的安全使用历史，被收录于欧洲食品安全局（EFSA）资格认定（Qualified Presumption of Safety, QPS）名单、美国食品药品监督管理局（FDA）公认安全物质（Generally recognized as safe, GRAS）名单[2]，是我国《可用于食品菌种名单》和《可用于婴幼儿食品的菌种名单》收录菌种[3]。

本文将详细介绍植物乳植杆菌的发展历史、研究进展、应用情况、国内外保藏情况以及特征特性，帮助大家更全面的了解植物乳植杆菌。

发展历史

1919年

由Orla-Jensen首次提出植物乳植杆菌，并将其命名为Streptobacterium plantarum，但没有将该名称作为一个新的菌种名称有效发布[4]。

1923年

《伯杰鉴定细菌学手册》第一版将其重新命名为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）[5]。

1980年

《国际系统与进化微生物学杂志》（International Journal Of Systematic And Evolutionary Microbiology，IJSEM），按照国际原核生物系统学委员会（International Committee on Systematic Prokaryotes, ICSP）规定，在《细菌名称确认名录》（Approved Lists of Bacterial Names）中正式提出并有效公布了Lactobacillus plantarum这一名称[6]。

2020年

来自全球7个国家、12家权威机构的15位科学家利用大量已公布的全基因组数据，通过生物信息学分析完成了乳杆菌属的重要分类学变迁研究，将乳杆菌属重新划分为25个属，其中，Lactobacillus plantarum的分类学位置变迁为Lactiplantibacillus plantarum[7]。

2022年

国家卫健委发布关于《可用于食品的菌种名单》和《可用于婴幼儿食品的菌种名单》更新公告，将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）更名为植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）[8]。

研究进展

植物乳植杆菌作为益生菌的一种，它不仅具有较强的耐酸、耐胆盐能力，同时还具有提高机体免疫，改善肠道菌群结构及功能、维持肠道菌群平衡、降低胆固醇等益生特性[9]。

免疫调节作用

乳酸菌在人体肠道内生长繁殖的过程能够有效地刺激机体的免疫系统，激发免疫细胞的活性从而大量繁殖，保护人体免受病毒侵害。

植物乳植杆菌L-137（HK-LP）能够在体内和体外对白细胞介素起到强诱导作用，其不仅可减轻食源性过敏小鼠的症状，而且还能抑制小鼠体内癌细胞的增长[10]；Yosuke等人[11]研究发现，口服植物乳植杆菌AYA可显著提高小鼠肠道和肺部免疫球蛋白A（Immunoglobulin A，IgA）的含量，并提高流感病毒感染小鼠的存活率；此外，成年人若每日摄取HK-LP可增强其获得性免疫，特别是与辅助性T细胞1（helper T cell 1，Th1）相关的免疫功能[12]。

维持肠道菌群平衡

植物乳植杆菌相较于其他乳杆菌而言有着良好的耐酸、耐胆盐与耐渗透压能力，保证了其在肠道内的存活[13]，而其优异的细胞粘附能力与生物膜形成能力使得其易在人体肠道内定殖，植物乳植杆菌在肠道内定植后可产生细菌素、有机酸和二乙酰等抗菌物质，从而抑制有害菌的生长，维持肠道菌群平衡，改善便秘、腹泻等肠道疾病。

Xu等[14]研究发现含有植物乳植杆菌P-8的复合益生菌Probio-Fit可以显著改善犬的肠道菌群，有效缓解犬类腹泻的症状，通过增加免疫因子和降低促炎细胞因子的水平来增强其肠道免疫屏障功能。动物实验表明，植物乳植杆菌BF-15能有效地平衡小鼠肠道微生物群失调，同时有效地减轻环磷酰胺诱导的免疫抑制[15]。

预防慢性代谢疾病

植物乳植杆菌可有效调节血糖、血脂、血压平衡，具有改善代谢紊乱的作用[16,17]，还可抑制葡萄糖代谢相关酶（α-葡萄糖苷酶或α-淀粉酶）的影响，从而缓解与糖尿病相关的病理指标。

LI等[16]通过建立高血脂大鼠模型，发现植物乳植杆菌NCU116能够显著增加血清中高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平，降低血清中总胆固醇（TC）、总甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）的含量，改善血脂异常。Huang等[18]研究发现，补充植物乳植杆菌K68，能够显著降低大鼠体内促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的含量，有助于缓解大鼠的高血糖、高胰岛素和高血脂症。Lin等研究表明，长期灌胃植物乳植杆菌SR37-3和植物乳植杆菌SR61-2发酵乳，能显著降低高血压模型大鼠的血压，并减轻肾脏损伤程度[19]。Chen[20]的研究发现植物乳植杆菌P-8可以显著增强二甲双胍的降血糖作用，可用于Ⅱ型糖尿病的辅助治疗。

应用情况

植物乳植杆菌因其特殊的益生作用被广泛应用于食品、动物饲料以及医疗保健等领域，具有巨大的市场需求和发展潜力。

在食品领域，植物乳植杆菌作为食品发酵剂和益生菌食品的原料，广泛应用于酸奶、干酪、发酵香肠、面包、泡菜和发酵饮料中，通过将食品中的糖转变为乳酸，改善产品的营养状况和风味；植物乳植杆菌同时可以通过产生抗菌肽、胞外多糖等代谢产物，延长产品的保质期。

在饲料领域，植物乳植杆菌作为一种新型微生态制剂，常以补充剂的形式加入饲料中，在畜牧业生产中得到广泛应用。植物乳植杆菌对家禽的生长及健康状况具有一定程度的改善作用，同时有提高营养物质吸收、刺激宿主免疫系统、降低胆固醇、抗氧化、调节肠道微生物组成等功能[21,22]，还可以通过提升饲料的转化率，提高经济效益。

在医疗保健领域，植物乳植杆菌常以活菌制剂的形式用于疾病的辅助治疗。如Chingwaru等[23]研究表明，从食品中分离出的植物乳植杆菌CLP1、CLP2 和CLP3，均可显著抑制E. coli感染引起儿童肠胃炎，具有治疗儿童腹泻的潜质。Liu等[24]通过临床实验，发现口服植物乳植杆菌CCFM8610产品可缓解肠易激综合征（IBS）患者的临床症状。

国内外保藏情况

植物乳植杆菌在多个国际微生物菌种保藏中心均有保藏，其中CICC保藏有模式菌株CICC 6240，与多家国际知名菌种保藏中心模式菌株等同编号，如：ATCC 14917、DSM 20174、JCM 1149，可用于分类研究“种”的参考模型。

此外，CICC还保藏有不同来源及用途的植物乳植杆菌300余株，如：

CICC 6009，可作为阳性对照菌株，适用于GB 4789.35-2023《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》。

CICC 25024，可作为标准菌株用于GB 4789.28-2024《食品微生物学检验培养基和试剂的质量要求》中MRS琼脂培养基的质量检测。

CICC 25215，具有较好的抑菌性能，可有效抑制大肠杆菌、单增李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌及肠沙门氏菌等食源性致病菌。

特征特性

1 革兰氏阳性菌，菌体杆状（0.9-1.2 μm×3.0-8.0 μm），单个、成对或成链排列。

2 菌落为圆形，凸起，边缘光滑，细密，乳白色。

3 兼性厌氧细菌，最适生长温度30-37℃，最适pH6.5左右，全基因组长度介于2.91～3.70 Mb，GC含量为44.2%～45.1%[25]。

4 常常发酵α-甲基-D-葡糖甙和松三糖，有些菌株发酵α-甲基-D-甘露糖甙；有些发酵阿拉伯糖、木糖，通常不还原硝酸盐。

供稿单位：中国工业微生物菌种保藏管理中心

中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC）是中国唯一的国家级工业微生物菌种保藏管理中心，中心保藏各类工业微生物资源14000余株，570个属，1490个种，涵盖长双歧杆菌等多种常见工业微生物菌种，广泛应用于食品、发酵、生产、科研等多个领域，为我国工业领域的质量安全、技术创新和产业升级保驾护航。

参考文献

[1] Ryu E H, Yang E J, Woo E R, et al. Purification and characterization of antifungal compounds from Lactobacillus plantarum HD1 isolated from kimchi[J]. Food Microbiol, 2014, 41(7): 19-26.

[2] Ricci A, Allende A, Bolton D, et al. Update of the list of QPS‐recommended biological agents intentionally added to food or feed as notified to EFSA 5: suitability of taxonomic units notified to EFSA until September 2016[J]. EFSA Journal, 2017, 15(3): 24-26.

[3] 食品安全标准与监测评估司. 可用于食品的菌种名单和可用于婴幼儿食品的菌种名单[Z]. 国家卫生健康委, 2022.

[4] Orla-Jensen S. The lactic acid bacteria. Høst, Copenhagen, 1919.

[5] Bergey DH, Harrison FC, Breed RS, Hammer BW, Huntoon FM. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 1st ed. The Williams & Wilkins Co, Baltimore, 1923.

[6] Skerman VBD, McGowan V, Sneath PHA. Approved lists of bacterial names. Int J Syst Bacteriol 1980; 30:225-420.

[7] Zheng J, Wittouck S, Salvetti E, et al. A taxonomic note on the genus Lactobacillus: Description of 23 novel genera, emended description of the genus Lactobacillus Beijerinck 1901, and union of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae[J]. International journal of systematic and evolutionary microbiology, 2020, 70(4): 2782-2858.

[8] 食品安全标准与监测评估司. 解读关于《可用于食品的菌种名单》和《可用于婴幼儿食品的菌种名单》更新的公告, 2022.

[9] 肖仔君,钟瑞敏,陈惠音,等.植物乳杆菌的生理功能与应用[J].中国食品添加剂,2005(2):87-89.

[10] Murosaki S, Y Yamamoto, K Ito, et al. Heat-killed Lactiplantibacillus plantarum L-137 suppresses naturally fed antigen-specific IgE production by stimulation of IL-12 production in mice [J]. Journal of Allergy & Clinical Immunology, 1998, 102(1): 57-64.

[11] Kikuchi Y, Kunitoh-Asari A, Hayakawa K, et al. Oral administration of Lactobacillus plantarum strain AYA enhances IgA secretion and provides survival protection against influenza virus infection in mice[J]. PloS one, 2014, 9(1): e86416.

[12] 王水泉. 益生植物乳植杆菌P8在豆乳及牛乳中发酵特性的研究 [D]. 内蒙古农业大学, 2011.

[13] Haghshenas B，Nami Y，Haghshenas M，et al. Bioactivity characterization of Lactobacillus strains isolated from dairy products[J]. MicrobiologyOpen，2015，4(5): 803-813.

[14] Xu HY,et al.Oral administration of compound probiotics improved canine feed intake,weight gain, immunity and intestinal microbiota[J].Frontiers in Immunology,2019,10:666.

[15] Na Zhang, Chen Li, Zhihua Niu et al. Colonization and irnmunoregulation of Lactobacillus plantarum BF 15, a novel infants[J]. Food&Function, 2020, 11(4):probiotic strain from the feces of breast-fed 3156-3166.

[16] LI C, NIE S P, ZHU K X, et al. Lactobacillus plantarum NCU116 improves liver function, oxidative stress and lipid metabolism in rats with high fat diet induced non-alcoholic fatty liver disease[J]. Food & Function, 2014, 5(12):3216-3223.

[17] LI X, WANG N, YIN B, et al. Effects of Lactobacillus plantarum CCFM0236 on hyperglycaemia and insulin resistance in high-fat and streptozotocin-induced type 2 diabetic mice[J]. Journal of Applied Microbiology. 2016, 121(6):1727-1736.

[18] HUANG H Y, KORIVI M, TSAI C H, et al. Supplementation of Lactobacillus plantarum K68 and fruit-vegetable ferment along with high fat-fructose diet attenuates metabolic syndrome in rats with insulin resistance[J]. Evidence-Based Complementray and Alternative Medicine, 2013(1):943020.

[19] Yuan L, Li Y, Chen M, et al. Antihypertensive activity of milk fermented by Lactiplantibacillus plantarum SR37-3 and SR61-2 in L-NAME-induced hypertensive rats[J]. Foods, 2022, 11(15): 2332.

[20] Chen Y,et al.Effect of combination treatment with metformin and probiotics Probio-Fit®on clinical symptoms and gut microbiota structure in type 2 diabetes[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology,2019,19(04):16-26.

[21] 吕孝国,李佃场,李雪敏,等.植物乳杆菌P-8在家禽生产中的应用研究进展[J].中国家禽,2020,42(12):96-100.

[22] An K, Gao W, Li P, et al. Dietary Lactobacillus plantarum improves the growth performance and intestinal health of Pekin ducks[J]. Poultry Science, 2022, 101(6): 101844.

[23] Chingwaru W, Vidmar J. Potential of Zimbabwean commercial probiotic products and strains of Lactobacillus plantarum as prophylaxis and therapy against diarrhoea caused by Escherichia coli in children [J]. Asian Pacific Journal of Tropical Medicine, 2017, 10(1): 57-63.

[24] Liu Y, Yu X, Yu L, et al. Lactobacillus plantarum CCFM8610 alleviates irritable bowel syndrome and prevents gut microbiota dysbiosis: A randomized, double-blind, placebo-controlled, pilot clinical trial [J]. Engineering, 2021, 7(3): 376-385.

[25] 刘超楠,蔡熙姮,张新宇,等.植物乳杆菌基因组学研究进展[J].食品科技,2020,45(11):1-7.