肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)是乳酸菌科明串珠菌属的一种重要菌种。这种菌株能在低盐度和低温环境下进行发酵,特别是在乳制品的制作过程中发挥关键作用。此外,它还能在蔬菜储存时产生软腐、黏液和异味等问题。肠膜明串珠菌是一种革兰氏阳性细菌,其
细胞大小约为0.5至0.7微米宽,长度为0.7至1.2微米。它的菌落通常呈现灰白色,直径不超过1毫米。肠膜明串珠菌是一种
兼性厌氧菌,非运动型,且不会形成
芽孢。它可以形成双球状、卵圆形或短杆状的细胞,有时会形成长链。肠膜明串珠菌的最佳生长温度为30
摄氏度,但在10至30摄氏度范围内也能生存。其最适宜的pH值为5.5,但仍能在4.5至7.0的pH值范围内生长。
肠膜明串珠菌的菌落形态呈圆形或豆形,菌落直径小于1.0 mm,表面光滑,乳白色,不产生任何色素;
细胞形态呈球形、豆形或短秆形,有些成对或以短链排列、不运动、无芽孢;革兰氏染色呈阳性;微好氧性,
厌氧培养生长良好;生长温度范围2℃ ~53℃,最适生长温度3O℃ ~40℃;耐酸性强,生长最适pH为5.5~6.2,在pH≤5的环境中可以生长,而在中性或初始碱性条件下生长
速率降低。肠膜明串珠菌自身合成氨基酸的能力极弱,需要从外界补充19种氨基酸和
维生素才能生长。
肠膜明串珠菌是一种异源
DL-乳酸发酵菌,主要利用葡萄糖作为代谢底物,同时也可利用其他
糖类如蔗糖和果糖。在发酵过程中,会产生
乙醇、乳酸和
二氧化碳。当在
蔗糖溶液中生长时,肠膜明串珠菌会将蔗糖转化为含有α-1,6键合的
葡聚糖,同时还可能包含α-1,2、α-1,3和α-1,4键合。
肠膜明串珠菌主要分布在植物表面,尤其是水果和蔬菜的皮层。常见的培养基包括MRS
琼脂、
番茄汁琼脂、MRS
肉汤和脱脂牛奶。这些培养基虽然可用于培养,但为了获得高密度的菌株,需要特殊的培养基。肠膜明串珠菌常用于
腌制黄瓜和
卷心菜等蔬菜,生产
酸菜、韩国泡菜和酸菜等发酵食品。它也是奶酪工业中常用的微生物,因为它能产生
DL-乳酸和其他代谢产物,如
丙酮酸和
二氧化碳。后者对于某些奶酪品种的眼部形成至关重要。肠膜明串珠菌最适合在10至30
摄氏度的温度下生长,最佳温度为30摄氏度。它可以在4.5至7.0的pH值范围内存活,最适pH值为5.5至6.2。肠膜明串珠菌的倍增时间为每小时0.6次。
肠膜明串珠菌的
基因组已经成功测序,平均基因组大小为1.90138兆
核苷酸碱基对,编码1762个
蛋白质基因,G+C含量为37.8%。属于
厚壁菌门,乳酸菌科的一员。这一特性使它能够在周围环境中产生
DL-乳酸,从而抑制其他竞争性食物
腐败菌的生长,因为它们无法适应酸性环境。
肠膜明串珠菌肠膜
亚种(Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides)在罕见情况下表现出致病性。1985年首次发现人类感染病例,2004年医院爆发了48例感染,其中发现
苄青霉素和庆大霉素可用作抗菌治疗。患者样本中分离出了该菌株。
肠膜明串珠菌因其独特的发酵特性,被广泛用作风味剂。通过与
植物乳杆菌等菌株的混合共栖发酵,可以产生更加丰富的风味。针对
榨菜叶发酵
酸菜的实验表明,最优的混合发酵剂配比为肠膜明串珠菌3%、短乳杆菌1%、植物乳杆菌1%,生产的酸菜不仅口感和风味出色,而且发酵周期从传统的15天显著缩短至约5天。
肠膜明串珠菌产生的荚膜物质
葡聚糖是制造血浆替代品右旋糖酐的关键原料。膜明串珠菌可以通过人工控制条件,发酵
蔗糖合成大量葡聚糖。国内主要采用高浓度蔗糖为基础的培养基,通过肠膜明串珠菌发酵生产右旋糖酐。