家酿醋源植物乳植杆菌的分离鉴定及体外安全性评价

吴洁滢1,2,陈慧楣1,2,蓝彦彬1,2,王阿利1,2,洪婷婷1,2,黄桂东1,2,钟先锋2,3,*

(1.佛山大学食品科学与工程学院,广东 佛山 528231;2.广东省传统发酵食品工程技术研究中心,广东省食品流通安全控制工程技术研究中心,广东 佛山 528231;3.佛山大学农业与生物工程学院,广东 佛山 528231)

摘 要:为系统挖掘其乳酸菌菌种资源,采用传统培养分离法从家庭手工酿造食醋中分离乳酸菌,通过形态学观察对其表型特征进行鉴别,通过生理生化实验结合分子生物学技术进行菌种鉴定,最后通过溶血活性、吲哚试验和抗生素敏感性等评价菌株的安全性。结果表明,从家庭手工酿造食醋中共分离出14株菌,均鉴定为植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum),其中13株为植物乳植杆菌植物亚种(Lactiplantibacillus plantarum subsp.plantarum),1株为植物乳植杆菌阿根廷亚种(Lactiplantibacillus plantarum subsp. argentoratensis);14株菌均表现为α-溶血,吲哚试验结果为阴性;在药物敏感性实验中,14株菌对氨苄西林等5种抗生素均为敏感或中度敏感,对诺氟沙星耐药,13株菌对庆大霉素和万古霉素耐药。综上,从家酿醋中分离得到的14株植物乳植杆菌具备一定的安全性,为其在食品加工行业中的开发应用提供了菌种资源和基础数据。

关键词:家庭手工酿造食醋;植物乳植杆菌;分离;鉴定;安全性评价

酿造食醋是单独或混合使用各种含有淀粉、糖的物料或乙醇,经微生物发酵酿制而成的液体调味品[1],其被证实具有抗氧化[2]、调节血脂[3]、改善高血压[4]等多种生理活性。在传统食醋发酵体系中微生物菌群结构复杂,其中醋酸菌和乳酸菌为优势细菌[5]。乳酸菌通过代谢糖类和蛋白质,可产生乳酸和氨基酸等代谢产物,这些物质在提升食醋营养价值的同时还可以改善食品风味品质[6]。近年来家酿食醋逐渐流行,相关研究主要通过高通量测序方法等分子技术分析其细菌群落,证实了醋酸菌、乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物的存在[7]。但目前对家酿食醋菌种资源的系统性挖掘较少,针对其安全性的研究更为有限。

植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)是乳酸菌的典型代表,广泛存在于传统食醋发酵体系中,其既是驱动发酵进程的核心功能菌,又在风味物质的形成起到关键作用[8]。有研究表明该菌具有降胆固醇[9]、降脂[10]、拮抗致病菌[11]、改善免疫功能[12]等益生特性,在食品领域具有广阔应用前景。尽管植物乳植杆菌已被认定为“公认安全”(generally recognized as safe,GRAS)微生物[13],但仍有个别关于乳酸菌引起人体感染事件的报道[14]。由于家酿食醋的菌种通常来源于自然环境,其微生物组成尚不明确,其安全性存在一定的风险。因此,检验家酿食醋来源植物乳植杆菌的体外安全性,对其在食品中的安全应用具有重要意义。

本研究以家庭手工酿造食醋为研究对象,对食醋中的微生物进行分离鉴定,并通过体外实验评估其溶血性、产吲哚物质情况和药物敏感性,以期为分离菌株在食品发酵产品开发中的安全应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 菌株、材料与试剂

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC 25923、大肠杆菌(Escherichia coli)CMCC 44102 广东环凯生物科技有限公司;白酒(乙醇体积分数60%)市售;红茶菌采集自河北。

无水乙醇、氯化钠、碳酸钙(均为分析纯) 天津市永大化学试剂有限公司;酵母提取物、胰蛋白胨、葡萄糖(分析纯) 北京奥博星生物技术有限责任公司;2×Phanta Flash Master Mix(Dye Plus) 南京诺唯赞生物科技股份有限公司;细菌基因组DNA提取试剂盒 北京索莱宝科技有限公司;哥伦比亚血琼脂平板、蛋白胨水、靛基质试剂、MRS液体培养基、LB液体培养基 广东环凯微生物科技有限公司。

富集培养基:胰蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、氯化钠10 g、蒸馏水1 000 mL,121 ℃高压蒸汽灭菌20 min。

CS液体培养基:葡萄糖10 g、酵母提取物10 g、蒸馏水1 000 mL,121 ℃高压蒸汽灭菌20 min后,在无菌条件下加入2 g/100 mL的碳酸钙和3%(V/V)的无水乙醇。

1.2 仪器与设备

FlexCycler聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)仪 德国耶拿分析仪器股份公司;DYY-7C凝胶电泳仪 北京六一生物科技有限公司;721BR-16103凝胶成像系统 美国Bio-Rad公司;PH100数码生物显微镜 江西凤凰光学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 食醋的制作工艺流程与操作要点

工艺流程:白砂糖、水→煮沸、混合→倒入制醋容器→加入白酒→接种→醋酸发酵→灌装→食醋。

操作要点:

糖水混合液的制备:将白砂糖与水按质量比1∶10混合,加热至沸腾,待糖充分溶解后,将混合物冷却至(23±3)℃。

倒入制醋容器:将制醋容器清水洗净后,121 ℃灭菌20 min,冷却至室温。将糖水的混合液倒入制醋容器。

加入白酒:按白酒与糖质量比1∶1加入白酒。

接种:接种红茶菌,接种量为4%。

醋酸发酵:用透气的洁净纺织物盖严容器,置于避光处,在(23±3)℃保温条件下,不进行搅拌,静置100 d进行醋酸发酵。

灌装:将食醋分装于瓶中,即得食醋成品。

1.3.2 菌株的分离纯化

将食醋样品以10%的比例接种于富集培养基中,37 ℃、160 r/min振荡培养12 h,将培养液梯度稀释后,分别涂布于MRS固体培养基、CS固体培养基、LB固体培养基,并置于37 ℃培养箱中培养24~48 h,直至平板上菌落开始生长。随机挑取MRS和LB平板上生长较好的菌落,以及CS平板上产生透明溶钙圈的单菌落进行3次或以上传代培养。将单菌落转接至MRS液体培养基,37 ℃孵育12~24 h,取菌悬液与50%甘油溶液等体积混合后,-80 ℃冻存备用,得到纯培养菌株,待后续鉴定和体外安全性评价。

1.3.3 菌株鉴定

形态学观察:挑取已纯化的单菌落,参照革兰氏染色方法进行染色,在生物显微镜下观察菌体形态、排列方式和染色特性。

生理生化实验:参考《乳酸细菌分类鉴定及实验方法》[15]对菌株进行过氧化氢酶试验和糖酵解实验。

16S rDNA序列鉴定:按照细菌基因组DNA提取试剂盒说明书提取DNA,以其为模板,采用16S rDNA通用引物27F和1492R对菌株的16S rDNA基因序列进行PCR扩增。PCR反应体系(20 μL):上下游引物各1 μL、DNA模板1 μL、双蒸水(ddH2O)7 μL、2×Phanta Flash Master Mix(Dye Plus)10 μL。PCR扩增程序:98 ℃预变性30 s;98 ℃变性10 s,53 ℃退火5 s,72 ℃延伸7 s,30个循环;72 ℃延伸1 min。PCR扩增产物经过琼脂糖凝胶电泳检测后,将检测合格的PCR扩增产物委托生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序。将测序结果提交至Ezbiocloud网站进行同源性比对,并采用最大似然法构建系统发育树。

特异性PCR鉴定:参考李雪菲[16]、Huang[17-18]等的方法,用于特异性PCR鉴定的引物分别为植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)特异性引物planF:5′-CCGTTTATGCGGAACACCTA-3′,preVR:5′-TCGGGATTACCAAACATCAC-3′;戊糖乳植杆菌(Lactiplantibacillus pentosus)特异性引物SpOPD3Lpen-F1:5′-GTCGCCGTCATCAGTGCGTTA-3′,SpOPD3Lpen-R1:5′-GTCGCCGTCATGACTGGA-3′;斯特拉斯堡乳植杆菌(Lactiplantibacillus argentoratensis)特异性引物spLarg-F:5′-CCTTTGGTGAACCCGCTGAA-3′,spLarg-R:5′-AGTTCGGCTAATAGTGGCAA-3′。利用以上引物对菌株进行特异性PCR扩增,特异性PCR扩增程序为:98 ℃预变性30 s;98 ℃变性10 s,退火温度(植物乳植杆菌为56 ℃,戊糖乳植杆菌为65 ℃,斯特拉斯堡乳植杆菌为55.9 ℃)退火5 s,72 ℃延伸4 s,30个循环;72 ℃延 伸1 min。

1.3.4 溶血试验

参考任青霞等[19]的方法并稍作修改。取活化后的植物乳植杆菌的菌悬液,平板划线接种于哥伦比亚血琼脂平板上,37 ℃培养24 h后观察平板上生长菌落的溶血情况。以金黄色葡萄球菌ATCC 25923作为阳性对照菌株。

1.3.5 吲哚试验

参考魏梓晴等[20]的方法。若培养基液面呈红色,则为阳性,液面颜色未发生变化则为阴性。以大肠杆菌CMCC 44102为阳性对照菌株。未接种细菌的蛋白胨水培养基为空白对照。

1.3.6 药物敏感性实验

参考韦珏等[21]的K-B纸片扩散法并稍作修改。将菌悬液稀释至1.5×108 CFU/mL(0.5麦氏浊度)并涂布于MRS固体培养基,静置3 min后贴附药敏纸片(选取氨苄西林、诺氟沙星、氯霉素、四环素、红霉素、克林霉素、庆大霉素、万古霉素共7类8种抗菌药物),37 ℃培养24 h后,测量抑菌圈直径。采用金黄色葡萄球菌ATCC 25923作为质控菌株。

1.4 数据处理

用SPSS Statistics 25统计分析数据,运用单因素方差分析对数据进行显著性分析,以P<0.05为差异显著,测定结果以表示。用MEGA 10.1.8软件构建系统发育树。

2 结果与分析

2.1 菌株的分离纯化

从MRS固体培养基、LB固体培养基、CS固体培养基上挑出单菌落,经3次或以上划线纯化得到14株纯培养菌株,并将其命名为KPM10、KPM12、KPM13、KPM14、KPC1、KPC2、KPC4、KPC12、KPC16、KPC26、KPC31、KPL7、KPL17、KPL32。

2.2 菌株的鉴定

2.2.1 形态学观察

对14株分离菌株进行形态学观察,代表菌株的菌落形态和细胞形态结果见图1。14株菌的菌落形状均为圆形,边缘整齐、表面光滑、中间凸起、不透明、颜色呈乳白色或乳黄色。革兰氏染色结果显示14株菌均为革兰氏阳性菌,菌体形态一致,均呈短杆状,部分菌株成对或短链排列。

图1 代表菌株KPM13的菌落形态(a)和细胞形态图(×100)(b)
Fig.1 Colony (a) and cell morphology (×100) (b) of the representative strain KPM13

2.2.2 生理生化实验

由表1可知,14株菌的过氧化氢酶试验结果均为阴性,能利用乳糖、蔗糖、木糖、棉子糖和甘露醇,仅菌株KPC2不能利用松三糖。根据《乳酸细菌分类鉴定及实验方法》[15]中乳植杆菌属鉴别特征,14株菌株与植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)和戊糖乳植杆菌(Lactiplantibacillus pentosus)的糖发酵特征相似。故这14株菌可初步鉴定为乳植杆菌属(Lactiplantibacillus)。

表1 14株菌的生理生化特征
Table1 Physiological and biochemical characteristics of 14 strains of bacteria

菌株过氧化氢酶乳糖蔗糖松三糖棉子糖木糖甘露醇KPM10、KPM12、KPM13、KPM14、KPC1、KPC4、KPC12、KPC16、-++++++KPC26、KPC31、KPL7、KPL17、KPL32 KPC2-++-+++

注:+.阳性,-.阴性。

2.2.3 基于16S rDNA基因序列分析

16S rDNA兼具高度保守区(对维持核糖体的结构和功能至关重要)和物种特异的可变区域,常用于鉴定和分析细菌物种[22-23]。对14株菌进行基因组DNA提取,并以其为模板对16S rDNA进行PCR扩增和测序。将得到的序列与Ezbiocloud数据库进行同源性比对,结果显示:14株菌与戊糖乳植杆菌(Lactiplantibacillus pentosus)的同源性最高,相似度达到98.98%以上。14株菌与植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)的相似度达到98.91%以上。

基于16S rDNA基因序列构建14株菌的系统发育树。由图2可知,所有菌株与戊糖乳植杆菌(Lactiplantibacillus pentosus)、植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)和斯特拉斯堡乳植杆菌(Lactiplantibacillus argentoratensis)聚于一支,表明它们之间的亲缘关系较近。李雪菲等[16]基于16S rDNA构建的系统发育树中植物乳植杆菌KLMM198、KLMM199、KLMM225、KLMM228和KLMM237同样与戊糖乳植杆菌、植物乳植杆菌和斯特拉斯堡乳植杆菌聚于一支,与本研究结果相似。已有研究指出,基于16S rDNA基因序列的分析方法难以区分上述3种菌[18,24],需进一步采用特异性PCR方法以实现14株菌的准确鉴定。

图2 基于16S rDNA基因序列构建的菌株系统发育树
Fig.2 Phylogenetic tree of strains based on 16S rDNA gene sequences

2.2.4 特异性PCR鉴定

研究发现,植物乳植杆菌特异性引物planF/preVR、斯特拉斯堡乳植杆菌特异性引物spLarg-F/R和戊糖乳植杆菌特异性引物SpOPD3Lpen-F1/R1可用于菌种的辅助鉴定[16-18,25]。采用这3对引物对14株菌进行特异性PCR鉴定,结果见图3(仅将代表菌株KPM13的结果列出)。电泳结果显示,采用戊糖乳植杆菌和斯特拉斯堡乳植杆菌特异性引物均未检测到14株菌的特异性扩增条带,而用植物乳植杆菌特异性引物扩增出清晰的、大小约318 bp的特异性扩增条带。结合菌株的形态学特征、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果,最终将14株菌鉴定为植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)。根据Zheng Jinshui等[26]的报道,植物乳植杆菌分为植物乳植杆菌阿根廷亚种(Lactiplantibacillus plantarum subsp. argentoratensis)和植物乳植杆菌植物亚种(Lactiplantibacillus plantarum subsp. plantarum),其区别在于植物乳植杆菌阿根廷亚种不能发酵利用松三糖。因此,结合14株分离菌株的生理生化鉴定结果,菌株KPC2鉴定为植物乳植杆菌阿根廷亚种(Lactiplantibacillus plantarum subsp. argentoratensis),菌株KPM10、KPM12、KPM13、KPM14、KPC1、KPC4、KPC12、KPC16、KPC26、KPC31、KPL7、KPL17、KPL32鉴定为植物乳植杆菌植物亚种(Lactiplantibacillus plantarum subsp. plantarum)。

图3 代表菌株KPM13特异性PCR扩增产物琼脂糖凝胶电泳图
Fig.3 Agarose gel electrophoresis of the specific PCR amplification products of the representative strain KPM13

2.3 菌株安全性评价

2.3.1 溶血活性

溶血素不仅能破坏红细胞,还可对多种有核细胞和血小板造成破坏甚至致死[27],是评估菌株安全性的重要指标之一。由图4可知,阳性对照金黄色葡萄球菌ATCC 25923菌落周围出现透明圈,呈β-溶血;而14株植物乳植杆菌的菌落周围均形成草绿色溶血圈,表现为α-溶血。吴鹏宇等[28]从红薯酸浆分离出的植物乳植杆菌L21表现为α-溶血。Touret等[29]认为α-溶血的非肠球菌乳酸菌安全。综上,14株植物乳植杆菌具有一定的安全性,可用于后续研究。

图4 14株菌的溶血活性测定结果
Fig.4 Determination results of hemolytic activities of 14 strains of bacteria

2.3.2 色氨酸酶活性

吲哚试验可以检测分离菌株能否产生色氨酸酶,分解色氨酸进而生成吲哚。色氨酸为细胞代谢生长的必需氨基酸[30],色氨酸代谢异常会引起肝功能衰退、结直肠癌、肝细胞癌等疾病[31-32]。吲哚试验分析结果表明,阳性对照大肠杆菌CMCC 44102发酵液的液面出现红色,呈阳性结果;14株植物乳植杆菌发酵液的液面颜色未发生变化,为阴性结果。表明14株植物乳植杆菌在生长过程中不会产生色氨酸酶分解蛋白胨中的色氨酸生成吲哚,具备良好的安全性,与张桢等[33]报道的猪源植物乳植杆菌的吲哚试验结果一致。

2.3.3 药物敏感性

抗生素滥用导致耐药菌株不断产生并加速传播,其致病化风险对人类健康具有潜在威胁[34],因此药敏实验在乳酸菌安全性评价中具有重要意义。由表2可知,对照菌株金黄色葡萄球菌对所测试的8种抗生素均表现为敏感;14株植物乳植杆菌对氨苄西林、氯霉素、红霉素、克林霉素均为敏感,对诺氟沙星全部耐药。菌株KPC1、KPC12、KPC16、KPC31、KPL7及KPL32对四环素中度敏感,其他8株菌株表现为敏感;菌株KPM13对庆大霉素为中度敏感,其他13株菌表现为耐药;菌株KPM10对万古霉素中度敏感,其余13株菌表现为耐药。檀茜倩等[35]进行的药敏实验显示,植物乳植杆菌PC715对氨苄西林、氯霉素、红霉素、克林霉素、四环素均敏感,对庆大霉素具有耐药性。史梅莓等[36]的结果表明13株植物乳植杆菌均对诺氟沙星以及万古霉素耐药。与相关研究一致的结果是,植物乳植杆菌对氨苄西林、氯霉素、红霉素、克林霉素、四环素敏感,对诺氟沙星、庆大霉素、万古霉素耐药。研究发现,主动排外蛋白介导的细菌胞内药物积聚减少,在细菌对喹诺酮类药物(诺氟沙星)耐药中发挥重要作用[37]。另一方面,庆大霉素属于氨基糖苷类抗生素,主要通过阻断细菌蛋白质合成发挥作用,而植物乳植杆菌为革兰氏阳性菌,细胞壁较厚,可能影响庆大霉素的透过与作用[35]。进一步地,对万古霉素耐药的原因可能是在植物乳植杆菌中末端的D-丙氨酸残基被胞壁五肽中的D-乳酸或D-丝氨酸取代,阻止了万古霉素与五肽的D-丙氨酸的结合,从而避免了细菌细胞溶解[38]

表2 14株植物乳植杆菌的药物敏感性
Table2 Drug sensitivity of 14 strains of L. plantarum

mm菌株编号氨苄西林诺氟沙星氯霉素四环素红霉素克林霉素庆大霉素万古霉素KPM1041.61±0.01Aa(S)-(R)40.18±0.07Ba(S)20.02±0.98Dbc(S)28.02±0.53Cde(S)27.37±0.18Ce(S)7.39±0.1Fg(R)16.31±0.16Eb(I)KPM1241.66±0.17Aa(S)-(R)37.66±0.57Bb(S)24.15±0.51Da(S)30.57±0.52Ca(S)30.42±0.02Ccd(S)10.00±0.26Fd(R)11.31±0.06Ee(R)KPM1338.82±1.50Abc(S)-(R)28.47±0.07Cgh(S)19.83±0.24Dbc(S)28.79±0.26Ccd(S)31.55±0.11Bbc(S)14.87±0.11Eb(I)8.62±0.08Fghi(R)KPM1439.53±0.17Ab(S)-(R)29.06±0.12Bfg(S)19.21±0.64Dbcd(S)29.07±0.22Bbcd(S)21.68±0.30Ch(S)8.74±0.24Eef(R)-(R)KPC133.05±0.24Ah(S)-(R)29.09±0.67Bfg(S)15.60±1.32Df(I)26.83±0.22Cef(S)33.16±0.82Aa(S)9.60±0.83Ede(R)13.57±1.43Dc(R)KPC236.72±0.64Aef(S)-(R)23.85±0.06Ci(S)19.10±0.01Dcd(S)30.17±0.13Bab(S)19.26±0.34Di(S)-(R)-(R)KPC435.66±1.03Afg(S)-(R)34.26±0.25ABc(S)21.38±1.90Cb(S)29.26±0.13ABabcd(S)27.86±1.99BCe(S)8.26±0.12Dfg(R)9.00±0.12Dgh(R)KPC1234.84±0.73Ag(S)-(R)27.67±0.60Bh(S)17.08±0.08Ddef(I)24.69±1.96Cg(S)24.65±0.02Cf(S)7.28±0.82Eg(R)7.55±0.40Ei(R)KPC1635.29±0.27Afg(S)-(R)30.93±0.58Be(S)15.51±0.53Ef(I)27.96±0.21Cde(S)25.02±0.82Df(S)8.15±0.51Ffg(R)8.47±0.37Fhi(R)KPC2636.45±0.36Aef(S)-(R)33.94±0.9Bc(S)18.46±1.41Dcde(S)26.71±0.20Cef(S)27.44±0.08Ce(S)8.61±0.88Eef(R)7.69±0.33Ei(R)KPC3138.51±1.02Abcd(S)-(R)32.41±0.52Bd(S)16.75±1.73Def(I)29.37±0.22Cabc(S)32.69±0.08Bab(S)11.10±0.59Ec(R)12.83±0.61Ed(R)KPL737.65±0.31Acde(S)-(R)33.15±0.27Bcd(S)18.38±0.75Dcde(I)30.03±0.21Cabc(S)30.39±0.37Ccd(S)9.03±0.28Fdef(R)11.27±0.20Ee(R)KPL1734.80±0.10Ag(S)-(R)29.87±0.13Bef(S)19.76±0.11Ebc(S)27.38±0.18Ce(S)22.40±0.30Dgh(S)7.99±0.20Gfg(R)9.81±0.04Ffg(R)KPL3237.31±0.49Ade(S)-(R)30.21±0.25Bef(S)18.19±0.64Ecde(I)26.70±0.30Cef(S)23.29±0.11Dg(S)7.90±0.06Gfg(R)10.96±0.85Fef(R)金黄色葡萄球菌41.02±0.37Aa(S)26.11±0.01D(S)27.91±0.18Cgh(S)25.23±0.47Ea(S)25.83±0.13DEfg(S)30.05±0.18Bd(S)26.45±0.28Da(S)20.07±0.18Fa(S)

注:-.无抑菌圈,S.敏感,I.中介,R.耐受。大写字母不同表示同一菌株不同抗生素间耐药性差异显著性(P<0.05),小写字母不同表示同一抗生素
不同菌株间耐药性差异显著性(P<0.05)。

14株植物乳植杆菌对同一种抗生素敏感性有所差异,由表2可知,氨苄西林对菌株KPM10、KPM12的抑制效果最强,对菌株KPC1的抑制效果最弱;氯霉素对KPM10的抑制效果最强,对菌株KPC2的抑制效果最弱;四环素对菌株KPM12的抑制效果最强,对菌株KPC1、KPC16的抑制效果最弱;红霉素对菌株KPM12的抑制效果最强,对菌株KPC12的抑制效果最弱;克林霉素对菌株KPC1的抑制效果最强,对菌株KPC2的抑制效果最弱;庆大霉素对菌株KPC2的抑制效果最弱;万古霉素对菌株KPM14、KPC2的抑制效果最弱。

同一菌株对8种抗生素的敏感性亦有不同。氨苄西林对14株菌的抑制效果最强。此外,氨苄西林、克林霉素对菌株KPC1和氨苄西林、氯霉素、红霉素对菌株KPC4的抑制效果无显著差异(P>0.05),说明氨苄西林、克林霉素对菌株KPC1和氨苄西林、氯霉素、红霉素对菌株KPC4的抑制效果均为最强,原因可能是氯霉素、克林霉素、红霉素抑制蛋白质合成[39-40]。另外,乳杆菌通常对青霉素类抗生素(氨苄西林)表现为敏感,这类抗生素通常用来抑制细胞壁合成[39]

综上,14株植物乳植杆菌对氨苄西林、氯霉素、红霉素和克林霉素4种常见抗生素表现敏感,对诺氟沙星耐药。6株菌株KPC1、KPC12、KPC16、KPC31、KPL7、KPL32对四环素表现为中度敏感,其他8株菌表现为敏感。菌株KPM13对庆大霉素中度敏感,其他13株菌表现为耐药;菌株KPM10对万古霉素中度敏感,其他13株菌表现为耐药。药物敏感性试验结果表明,菌株KPM13和菌株KPM10对测试的6种抗生素敏感,耐药性低,安全性较高。

3 结 论

本研究从家庭手工酿造食醋中分离出14株菌,经形态学观察、生理生化实验、16S rDNA序列分析和特异性PCR鉴定,确定此14株菌均为植物乳植杆菌,其中13株菌为植物乳植杆菌植物亚种,1株菌为植物乳植杆菌阿根廷亚种。14株植物乳植杆菌的体外安全性评价中,所有菌株溶血性均为α-溶血,且吲哚试验结果均为阴性。药敏试验表明了14株植物乳植杆菌对氨苄西林素等5种常见抗生素敏感或中度敏感,对诺氟沙星耐药;菌株KPM13对庆大霉素为中度敏感,其余13株菌表现为耐药;菌株KPM10对万古霉素中度敏感,其余13株菌表现为耐药。14株植物乳植杆菌的体外安全性评价结果与其他发酵食品来源的植物乳植杆菌的结果相似,说明其具备一定的安全性。本研究从食醋中分离得到的14株植物乳植杆菌及其安全性可为传统发酵食醋工业化提供优质菌种资源和理论支持,后续可进一步评价其体内安全性和益生特性,为分离菌株在食品工业中的应用提供参考。

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Isolation, Identification and In Vitro Safety Evaluation of Lactiplantibacillus plantarum from Homemade Vinegar

WU Jieying1,2, CHEN Huimei1,2, LAN Yanbin1,2, WANG Ali1,2, HONG Tingting1,2, HUANG Guidong1,2, ZHONG Xianfeng2,3,*

(1. School of Food Science and Engineering, Foshan University, Foshan 528231, China; 2. Guangdong Traditional Fermented Food Engineering Technology Research Center, Guangdong Food Circulation Safety Control Engineering Technology Research Center,Foshan 528231, China; 3. School of Agricultural and Biological Engineering, Foshan University, Foshan 528231, China)

Abstract: To systematically explore the lactic acid bacteria strain resources, lactic acid bacteria were isolated from homemade vinegar by traditional culture methods. Their phenotypic characteristics were identified by morphological observation, and species classification was determined by physiological and biochemical tests combined with molecular biotechnology. The safety of the strains was evaluated based on hemolytic activity, indole test and antibiotic sensitivity. The results indicated that a total of 14 strains of bacteria were isolated from homemade vinegar in this study. All the isolated strains were Lactiplantibacillus plantarum. Among these, 13 strains were identified as L. plantarum subsp. plantarum, and 1 strain was identified as L. plantarum subsp. argentoratensis. All 14 strains showed α-hemolysis, and their indole test results were negative. In the antibiotic sensitivity tests, 14 strains of bacteria were found to be sensitive or moderately sensitive to five antibiotics including ampicillin, but were resistant to norfloxacin, 13 strains were resistant to gentamicin and vancomycin. In summary, the 14 strains isolated from homemade vinegar possed certain safety properties, providing strain resources and basic data for their development and application in the food processing industry.

Keywords: homemade vinegar; Lactiplantibacillus plantarum; isolation; identification; safety evaluation

收稿日期:2025-10-13

基金项目:国家自然科学基金面上项目(32372284);广东省自然科学基金项目(2023A1515012536);2023年省级乡村振兴战略专项种业振兴行动项目(2023WPY00002);广东省现代农业产业技术体系创新团队建设项目(农业微生物)(2024CXTD04)

第一作者简介:吴洁滢(2000—),女,硕士研究生,研究方向为食品加工与安全。E-mail: 774632358@qq.com

*通信作者简介钟先锋(1981—),男,教授,博士,研究方向为食品加工与安全控制。E-mail: zhongxf81@126.com

DOI: 10.11882/j.issn.0254-5071.2026.05.023

中图分类号:TS201.3

文献标志码:A

文章编号:0254-5071(2026)05-0181-07

引文格式:吴洁滢, 陈慧楣, 蓝彦彬, 等. 家酿醋源植物乳植杆菌的分离鉴定及体外安全性评价[J]. 中国酿造, 2026, 45(5): 181-187.DOI: 10.11882/j.issn.0254-5071.2026.05.023. http://www.chinabrewing.net.cn

WU Jieying, CHEN Huimei, LAN Yanbin, et al. Isolation, identification and in vitro safety evaluation of Lactiplantibacillus plantarum from homemade vinegar[J]. China Brewing, 2026, 45(5): 181-187. (in Chinese with English abstract) DOI: 10.11882/j.issn.0254-5071.2026.05.023. http://www.chinabrewing.net.cn