動物雙歧桿菌
動物雙歧桿菌 Bifidobacterium animalis
放線菌門 Actinomycetota
放線菌綱 Actinomycetes
雙歧桿菌目 Bifidobacteriales
雙歧桿菌科 Bifidobacteriaceae
雙歧桿菌屬 Bifidobacterium
動物雙歧桿菌是廣泛應用于食品和保健品行業(yè)的益生菌之一。本文將詳細介紹動物雙歧桿菌的分類學變遷、研究進展、應用情況、特征特性和國內(nèi)外保藏情況。
發(fā)展歷史
1899年：巴斯德研究院的Tissier首次在以母乳喂養(yǎng)的嬰兒糞便中發(fā)現(xiàn)并分離出來雙歧桿菌，Tissier將這種分離到的革蘭氏陽性、變彎的或分叉的桿菌命名為普通分叉桿菌(Bacillus bifiduscommunis)或分叉桿菌(Bacillus bfidus)[1]。
1969年：Mitsuoka[2]從豬、雞、大鼠和豚鼠等各種動物的糞便中分離出三株雙歧桿菌，其中一株命名為長雙歧桿菌動物亞種（Bifidobacterium longurn subsp. animalis）。
1971年：Scardovi、Zani和Trovatelli[3]等人通過對雙歧桿菌屬物種間DNA-DNA同源性研究發(fā)現(xiàn)，B. longurn subsp. animalis與長雙歧桿菌無同源性關(guān)系。
1974年：Scardovi和Trovatelli[4]等人進一步研究，將來自雞、大鼠和兔子糞便以及污水的22株雙歧桿菌菌株形成了一個單一的脫氧核糖核酸（DNA） 同源組，與B. longum subsp. animalis完全同源。這組菌株與雙歧桿菌屬已知物種的DNA相關(guān)性范圍為5%至40%，建議將B. longum subsp. animalis命名為動物雙歧桿菌（Bifidobacterium animalis）。
1997年：Meile[5]等研究顯示乳雙歧桿菌（Bifidobacterium lactis）與動物雙歧桿菌（Bifidobacterium animalis）的密切相關(guān)性，曾將其描述為動物雙歧桿菌[4]。基于形態(tài)學特征、16S rDNA序列分析和DNA-DNA雜交，Cai[6]等人提議乳雙歧桿菌與動物雙歧桿菌應該是同物異名。但是，Ventura和Zink[7]依據(jù)脈沖場凝膠電泳（PFGE）研究了所有動物雙歧桿菌和乳雙歧桿菌的個體性，使用ERIC-PCR技術(shù)在雙歧桿菌物種水平上進行了清晰的鑒定；Zhu[8]等人對HSP60基因進行擴增，都認為乳雙歧桿菌和動物雙歧桿菌應該在亞種水平被劃分為兩個分類單元。
2004年：Masco[9]等人確認了這一分類地位，將動物雙歧桿菌重新細分為動物雙歧桿菌動物亞種(Bifidobacterium animalis?subsp.?animalis)和動物雙歧桿菌乳亞種(Bifidobacterium animalis?subsp.?lactis)。這兩個亞種也可以通過BOX-PCR，熒光擴增片段長度多態(tài)性（FAFLP）DNA指紋圖譜，atpD和groEL基因序列分型以及PAGE電泳來區(qū)分[9, 10]。
2020年：我國《可用于食品的菌種名單》和《可用于嬰幼兒食品的菌種名單》將動物雙歧桿菌(B. animalis)更名為動物雙歧桿菌動物亞種(B. animalis?subsp.?animalis)，乳雙歧桿菌(B. lactis)更名為動物雙歧桿菌乳亞種(B. animalis?subsp.?lactis)[11]。
研究進展
動物雙歧桿菌是天然存在于結(jié)腸中的優(yōu)勢菌群之一，是最早定殖于人體腸道的一類微生物，有利于腸道免疫的形成[12]，在調(diào)節(jié)腸道菌群平衡與促進腸道正常發(fā)育、增強機體免疫力、提高抗病能力等方面具有重要作用，特別是嬰兒期的早期定殖，有利于腸道免疫的形成[13]。
維持腸道菌群平衡
研究表明，雙歧桿菌大多數(shù)物種對強酸條件的抵抗力較差，但動物雙歧桿菌表現(xiàn)出較高的胃酸和膽汁耐受性[13, 14]，在腸道內(nèi)具有粘附力[15]。Martins[16]等研究表明，灌胃B. animalis subsp . lactis能顯著降低鼠傷寒沙門氏菌感染無菌小鼠糞便中致病菌的數(shù)量，起到與病原菌拮抗的作用，同時顯著提高模型小鼠腸道中sIgA和IL-10的含量。
增強機體免疫力
在Gill[17]等人的研究中，健康老年受試者通過膳食補充益生菌乳雙歧桿菌HN019后，血液中總淋巴細胞、輔助細胞 （CD4） 和活化（CD25）T淋巴細胞和自然殺傷細胞的比例增加，說明該菌株可能是一種有效的益生菌膳食補充劑，有助于增強老年人細胞免疫。
提高抗病能力
Liao等人[18]研究了動物雙歧桿菌和絞股藍之間的相互作用，結(jié)果表明，通過益生元和益生菌之間的互惠作用，可以預防和抑制癌癥細胞的活動，首次揭示了動物雙歧桿菌具有預防和抑制癌癥的功能。研究者通過動物實驗表明，攝入動物雙歧桿菌活菌或死菌均可提高機體的抗體水平，提高巨噬細胞的吞噬活性，這對提高機體的抗感染能力、預防、抑制和殺死腫瘤細胞的產(chǎn)生具有重要作用[19, 20]。
應用情況
動物雙歧桿菌被廣泛應用于食品領(lǐng)域，常作為功能成分，被添加至發(fā)酵酸奶及其發(fā)酵飲料等多種產(chǎn)品中；是歐洲食品安全局(EFSA)資格認定(Qualified Presumption of Safety, QPS)名單收錄菌種、美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）公認安全物質(zhì)（Generally recognized as safe, GRAS）名單收錄菌種。
動物雙歧桿菌常制成活菌制劑，如動物雙歧桿菌Bb-12滴劑，能夠調(diào)節(jié)和維護機體生態(tài)平衡。Pedret等[21]的研究，評估了口服動物雙歧桿菌乳亞種CECT 8145及其滅活菌株對人體肥胖的影響，結(jié)果表明，口服以上兩者都可以改善人體腹部肥胖，尤其是女性個體。
此外，動物雙歧桿菌在化妝品領(lǐng)域也表現(xiàn)出應用潛力，如在Huuskonen等[22]的研究中，通過口服動物雙歧桿菌乳亞種BI-04（1.75×109CFU）12周，對受試者的面部皮膚狀態(tài)進行評估，結(jié)果與對照組相比，第4周時眼角的總皺紋面積顯著減少。
國內(nèi)外保藏情況
動物雙歧桿菌在國際各大保藏中心均有保藏，其中CICC保藏有模式菌株，與多家國際知名菌種保藏中心模式菌株等同編號，如：動物雙歧桿菌動物亞種CICC 6250等同編號ATCC 25527、JCM 1190 、DSM 20104；動物雙歧桿菌乳亞種CICC 24210等同編號CGMCC 1.2226、DSM 10140 、CIP 105265、JCM 10602，可用于分類學研究“種”的參考模型。
標準菌株CICC 6165，可作為陽性對照菌株，適用于《GB 4789.34-2016雙歧桿菌的鑒定》，同時可用于乳制品發(fā)酵，食品飲料、益生菌類保健食品生產(chǎn)。
此外，CICC還保藏有不同來源及用途的動物雙歧桿菌，如：動物雙歧桿菌CICC 21711、CICC 21715、CICC 21718等可用于酸奶及乳制品發(fā)酵；CICC 24930、CICC 24933等可用于科學研究。
特征特性
革蘭氏陽性菌，菌體呈短桿狀或棒桿狀（0.5-0.7×1.0-1.8 μm），長短不一，直或彎曲，單個或成對排列，常形成Y形或V形分支，無鞭毛，不產(chǎn)芽孢，不運動。
在雙歧桿菌瓊脂培養(yǎng)基（BBL）上36℃±1℃，厭氧培養(yǎng)48h，菌落為圓形、白色，凸起，表面光滑、濕潤、邊緣整齊。
專性厭氧，最適生長溫度37℃~41℃，最低生長溫度25℃~28℃，最高43℃~45℃；耐酸，起始生長pH值為6.7~7.0，在pH4.5~5.0以下或pH值為8.0~8.5以上的環(huán)境都不生長。
中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心（CICC）致力于提供高質(zhì)量的微生物資源和專業(yè)化的技術(shù)服務，中心目前保藏有14000余株各類工業(yè)微生物菌種，526個屬，1477個種，其中乳酸菌1500余株，包含性能優(yōu)良的動物雙歧桿菌，希望通過CICC對菌種的收集、保藏、質(zhì)控和共享，使動物雙歧桿菌得到更廣泛的研究與應用，為我國工業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量安全、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級保駕護航。
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