爱华网保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)是德式乳杆菌的一个亚种，被广泛的应用在酸奶制作的过程当中。该亚种最初由保加利亚微生物学家赛德蒙・格里戈罗夫(Stamen Grigorov)在1905年时确定并以其祖国的名字命名，1984年时韦斯等人又将其确认为德式乳杆菌的亚种。保加利亚乳杆菌外观为长杆形，能产生大量的乳酸。最适宜的生长温度为40摄氏度左右。
保加利亚乳杆菌_保加利亚乳杆菌 -简介
保加利亚乳杆菌保加利亚乳杆菌（Lactobacillusbulgaricus）是一种被冠以国名的细菌，属于乳杆菌属热乳酸杆菌亚属，是典型的来自乳的乳酸菌。保加利亚乳杆菌繁衍至今已经遍布世界。其效能优异，助人健康长寿，作为发酵剂在食品工业中被广泛应用在酸奶的生产中，由于保加利亚乳杆菌具有调节胃肠道健康、促进消化吸收、增加免疫功能、抗癌抗肿瘤等重要的生理功能，因此被规定为可用于保健食品的益生菌菌种之一，在食品发酵、工业乳酸发酵、饲料行业和医疗保健领域均有比较广泛的应用。
保加利亚乳杆菌_保加利亚乳杆菌 -生长特性
保加利亚乳杆菌属于革兰氏阳性，厌氧性菌。菌体长2~9μm，宽0.5~0.8μm，单个体呈长杆状或成链，两端钝圆，不具运动性，也不会产生孢子。在牛奶上培养，菌落为无色到淡白色，通常呈不光棉花状，直径1mm~3mm。保加利亚乳杆菌属于化能异养型微生物，营养要求苛刻。一般来说，脱脂乳和乳清是乳酸菌的最佳培养基，实验表明，单从菌落总数来说，以乳清加6％脱脂奶粉作为培养基最好，生长繁殖过程中需要多种微生素等生长因子，尤其是B族维生素，如吡哆酸、钴胺酸、叶酸等。最适生长温度一般为37~45℃。温度高于50℃或低于20℃则不能生长。在培养中，保加利亚乳杆菌对碳源、氮源也是有要求的，酵母膏是实验室常用的一种化学试剂，其中尼克酸、叶酸、钴胺酸含量较高，在中性及微酸性环境中对热稳定，故酵母膏作为碳源、氮源对保加利亚乳杆菌有较显著的促进作用。另外，培养中缓冲盐也很重要，如CaCO3可以中和保加利亚乳杆菌代谢过程中产生的大量乳酸，解除代谢产物乳酸对菌体生长的抑制作用。一般来说，保加利亚乳杆菌耐受乳酸的最大量为2％，理论上乳酸菌经同型发酵途径每消耗1mol葡萄糖会转化生成2mol乳酸和2mol ATP，若产生2％乳酸需要消耗约2％葡萄糖，而总糖消耗量应为3％~4％或略高才能满足保加利亚乳杆菌的营养要求。该菌是乳酸菌中产酸能力最强的菌种，最高产酸量2％，能利用葡萄糖、果糖、乳糖进行同型乳酸发酵产生D型乳酸（有酸涩味，适口性差），发酵可产生香味物质。对热的耐受性差，但个别菌株在75℃条件下能耐受20min。在乳中，该菌显示温和的蛋白分解性和较弱地脂肪松懈性，对碳酸盐比较敏感。能产生称做保加利亚菌素（bul-garican)的抗生素。保加利亚乳杆菌_保加利亚乳杆菌 -产胞外多糖特性
按伯杰氏系统细菌学手册中的生化及形态分类法，乳酸菌可分为18个属，其中乳杆菌、链球菌、明串珠菌和乳酸乳球菌等属的菌株产胞外多糖的报道比较多。这些乳酸菌分泌多糖于细胞外，形成荚膜多糖粘附于细胞表面或以粘质多糖形式存在于细胞周边培养基中，其形成有利于改善产品的黏度和质地。目前报道的产胞外多糖的主要的乳杆菌菌株有德式保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、干酪乳杆菌干酪亚种、开菲尔乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和清酒乳杆菌等。一般来说，乳杆菌胞外多糖的产量不高，德氏保加利亚乳杆菌NCFFB2772约为25mg/L。产生胞外多糖的条件不一定是菌株的最佳生长条件。一些研究表明。在低于乳杆菌最适生长温度的条件下接种，可以促进胞外多糖产量增加。GASSEM M A等认为，较低的接种温度将导致活菌数量缓慢增加有利于延长对数期和稳定期，从而有利于胞外多糖的形成。德低保加利亚乳杆菌RR在30℃（低于最适生长温度）的条件下能够形成较高产量的胞外多糖聚合物。胞外多糖的重要作用之一在于其是一种天然的增稠剂。可以改善发酵乳制品的流变学特性。鲜牛乳的黏度为7.71mPa's，发酵后黏度明显增高，黏度增高有二个原因：一是酪蛋白沉淀增加了发酵乳的黏稠度；二是保加利亚乳杆菌产生的胞外多糖增加了发酵的黏度。同时胞外多糖也是一种物理稳定剂，能够结合水并限制物料脱水收缩。赋于产品吸引人的外观和令人满意的口感。保加利亚乳杆菌_保加利亚乳杆菌 -产香特性
保加利亚乳杆菌能产生特殊的香气，使酸奶等独具风味。据研究，这种特有的风味是其在发酵过程中产生的乙醛、双乙酰（丁二酮）、丙酮、3-羟基丁酮和挥发性酸形成的。其中，双乙酰、乙醛这二种风味物质在4℃冷藏后含量有较大变化，一般在12h和2h达到最高，实验发现组合菌的产香能力普遍高于单菌株的平均水平，虽然个别风味物质含量可能小于单菌株的水平，但总体的感官性能还是高于单菌株。保加利亚乳杆菌_保加利亚乳杆菌 -产酸特性
保加利亚乳杆菌经同型乳酸发酵将乳糖转化为乳酸，首先乳糖被β-半乳糖苷酶分解为葡萄糖和半乳糖，接着葡萄糖通过糖酵解途径被转换成二分子丙酮酸，再经乳酸脱氢酶催化，还原生成乳酸。半乳糖以转化依次生成半乳糖-1-磷酸、葡萄糖-1-磷酸、葡萄糖-6-磷酸，最后进入糖酵解途径，也被转换成二分子丙酮酸，然后被还原为乳酸。大量的实验已证实，菌体发酵乳糖，生成的乳酸使乳的pH值下降，当pH值下降至4.5时，酪蛋白沉淀，乳凝固。酸奶也正是利用这一原理来生产的。酸奶是含活菌的乳制品，正常发酵结束后，在产品贮存、运输、销售、食用前这一过程中，菌体仍要生长繁殖。发生后酸化，即酸奶的pH值继续下降，这不仅严重影响了消费者对酸奶制品的接受性，而且抑制了酸奶制品的普及与发展。研究表明，保加利亚乳杆菌是酸奶及发酵乳饮料在贮藏期间发生后酸化的主要发酵剂菌株。保加利亚乳杆菌具有非常强的产酸能力和耐酸性，当外界环境中pH值降低时，其质膜H―ATPase（F1F0-ATPase）能通过水解ATP提供的能量将细胞内的质子泵出胞外，形成的膜pH值梯度差，使细胞内pH值维持在中性附近，代谢酶的活力不受影响，直至环境中pH值为3.5时，跨膜pH值梯度差才不存在，细胞内呈酸性，新陈代谢活动开始受到抑制。保加利亚乳杆菌_保加利亚乳杆菌 -应用
一、在食品发酵方面的应用
随着我国人发生活水平的提高和人们健康意识的逐步增强，乳制品特别是发酵乳制品在人们膳食结构中所占比例越来越大，这对于提高全民健康素质十分重要。牛乳是一种营养全面的食品，乳酸菌发酵不仅为乳制品提供了特殊的质地、风味和营养特征，而且赋予了乳制品特殊的食疗功效。保加利亚乳杆菌因其特殊的生理功能和营养功效，与其他乳酸菌一起被广泛应用在传统的发酵的乳制品中，提高了食品的功能性特点和附加值。发酵乳制品包括酸奶、干酪、奶油。1、酸奶的生产酸奶是以鲜牛奶或奶粉为主要原料，经乳酸菌发酵而制得的产品。原料乳经加热杀菌和均质后，降低到适宜的温度，添加糖和称定剂搅拌均匀，接种乳酸菌发酵剂在适宜的温度发酵。发酵完毕后，置于4℃左右的冷库内冷却成熟，即得成品酸乳。市面上一些大品牌的酸奶都是以保加利亚乳杆菌加其它乳酸菌发酵而成的。2、奶油的生产奶油又称黄油，是以乳经离心分离后所得的稀奶油为主要原料，经杀菌、冷却、成熟、乳酸菌发酵、搅拌、压练而制成的乳制品。奶油按发酵方法不同，分为天然发酵奶油和人工发酵奶油二类。天然发酵奶油以乳中原有的微生物为发酵剂，让其自然发酵而成。人工发酵奶油是将稀奶油杀菌后，再添加纯培养的发酵剂，使其发酵而制成。3、干酪的生产干酪是指原料乳经杀菌、冷却后，加入适量的乳酸菌发酵剂发酵，使蛋白质（主要是酪蛋白）凝固后，排除乳清、将凝块压成快状而制成的产品。二、在饲料行业的应用
1、作为饲料用微生物制剂发展绿色无公害饲料添加剂是21世纪饲料工业的重要研究方向，饲用微生物制剂是实现这一目标的主要途径。微生物制剂是指在微生态学理论的指导下，调整生态失调、保持微生态平衡、提高宿主（人、动植物）健康水平或增进健康状态的生理活性制品及其代谢产物以及促进这些生理菌群生长繁殖的生物制品。国内外均有大量饲养和临床实验证明，乳酸菌作为饲料添加剂具有增质量、提高饲料转化率、预防疾病及降低病死率等效果。BAIRD用乳杆菌饲喂断奶仔猪和生长育肥猪，实验证明均能增加日增重和提高饲料转化率；LID-BECK等证实乳酸杆菌能预防放疗引起的腹泻。乳酸菌在饲料行业的应用是极其广泛的，而且非常有发展前景。2、发酵生产饲料奶油香精 随着饲料工业的发展，配合饲料中化学添加剂（矿物质、微量元素、维生素、抗生素等）的使用量不断增加，农副产品、轻工业、食品行业的下脚料大量使用，对原有饲料的天然风味产生了很大影响。由此产生的不良气味，大大影响了配合饲料适口性，降低了饲料的采食量。乳猪、仔猪喜欢牛奶、奶酪、巧克力等近似母乳香味的饲料，有几种化合物（物别是乙酰）是乳中重要的香味成分，而乳酸菌可经一系列生化反应合成此类化合物。由于奶类香精成分极其复杂，即便是优秀的调香师也难调制出仿真度高的奶香型饲料香味剂，而通过生物发酵，加以适当修饰、调整便可制成奶类香精。三、在医疗保健领域的应用
近年来乳酸菌的生理活性正日益引起人们的重视。大量研究表明，乳酸菌对人体具有多方面的保健作用，如调节机体胃肠道正常菌群、保持体内微生态平衡、提高食物消化率和生物价、改善便秘、降低胆固醇水平、改善肝功能、缓解乳糖不耐症、控制内毒素、抑制肠道内腐败菌生长繁殖和腐败产物的产生、制造营养物质、刺激组织发育等。保加利亚乳杆菌作为乳杆菌属乳酸菌的典型代表，具有乳酸菌普遍生理功能，主要包括以下几人方面：1、维持微生态平衡和肠管机能功能微生物生态系统是人体最大、最复杂的微生态系统，其中存在着大量不同类型、含量不一的各种细菌，其数量约10倍于人体细胞。在正常生理状况下，肠道含有400~500种不同类型的细菌，其重量约为1~2kg，其中包括有害菌和有益菌，有害菌能通过代谢产生酚、吲哚、亚硝酸、亚硝胺和偶氮化合物等有毒物质，加速人体衰老和诱发癌症发生。乳酸菌是肠道清道夫，能在肠内定居，使肠道菌的构成发生有益变化，促进体内消化酶的分泌和肠道蠕动，清除肠道垃圾，抑制腐败菌的繁殖和作用。乳酸菌发酵产生的乳酸、醋酸等有机酸刺激胃分泌，抑制有害菌生长，清理肠道可以防便泌，乳酸又能促进肠道蠕动，避免体内毒素堆积，防止细胞老化，使肌肤更加白皙健美。对小儿下痢、成人溃疡性肠炎、细菌性下痢有显著治疗效果，并可有效缓解老年人和孕产妇便秘等症状。2、产生特殊酶系，促进机体健康 乳酸菌可利用本身所特有的某些酶类补充宿主在消化酶上的不足，帮助分解上消化道未被充分水解吸收的营养物质，有利于宿主进一步吸收利用，包括增加人体必需的维生素、氨基酸、无机盐类（如钙、磷、铁、钴等）的吸收和利用。同时，通过产生某些酶修饰毒素受体，减少毒素与肠道粘膜受体的结合，促进机体健康。3、抗肿瘤，增加免疫功能 乳酸菌对使人致癌的肠中亚硝胺有98％的高吸收率，可减少肠癌的发生。乳酸菌菌体抗原及代谢物还通过刺激肠粘膜淋巴结，激发免疫活性细胞，产生异性抗体和致敏淋巴细胞，调节机体的免疫应答，防止病原菌侵入和繁殖，为致病细菌的侵入和繁殖设置一道屏障。4、提高营养利用率、促进营养吸收 乳酸菌的菌体蛋白可增加蛋白质含量。它能将食物中的大分子蛋白质都分降解为小分子肽和游离氨基酸，利于胃肠消化吸收。乳酸菌可分解乳糖成为葡萄糖和半乳糖，进而进一步分解为小分子化合物，有助于儿童脑及神经系统的发育。乳酸菌在代谢过程中消耗部分维生素，有利于增加肠内维生素的稳定性。乳酸菌产生有机酸使钙、磷、铁等元素处于易吸收的离子状态，提高利用率。5、降低胆固醇乳酸菌菌体成分或菌体外代谢有抗胆固醇因子。其代谢能显著减少肠管对胆固醇的吸收，同时，乳酸菌吸收部分胆固醇并将其转变为胆酸盐排出体外。四、基因工程方面应用
尽管保加利亚乳杆菌对酸性环境有一定的耐受性，但是在经过胃酸和胆汁酸的消化后，能进入小肠定植的保加利亚乳杆菌的数量是有限，因此提高其耐受性是很重要的。生物体对氧的耐受性与其所含超氧化物歧化酶（SOD）浓度呈正相关，增加细菌SOD表达可增强其对氧的耐受性。保加利亚乳杆菌不含SOD，在有氧条件下生长较厌氧及微氧条件差。而已有学者指出，乳杆菌中SOD活性越高越有利于该菌在有氧条件下的存活。许多研究已证实SOD具有抗肿瘤、抗衰老以及对抗细胞调亡等功能。如果将SOD与益生菌相结合制备发酵奶，会出现功能更强大的保健食品。
五、微量元素的富集
用微生物作为载体富集人及动物所必需的微量元素，制备有机形态，成本低廉的微量元素添加剂，在国内外已形成研究热点。可食用的、对人体有益的微生物吸收转化无机微量元素是一条极有价值的途径。国外自20世纪70年代以来相继研制出硒酵母、铬酵母等。在美国、法国、芬兰、德国等国均有硒酵母作为食品添加剂及补充药物出售。保加利亚乳杆菌的生物转化作用将无机态微量元素铬富集转化为有机态微量元素铬，可以集微量元素、乳酸菌、乳酸菌素的功能于一身，对人体的营养和保健功能将大大提高。保加利亚乳杆菌_保加利亚乳杆菌 -展望
何加利亚乳杆菌被广泛应用在食品发酵领域，通过发酵产生的有机酸、特殊酶系及细菌表面成分等物质在体内发挥许多生理功能。目前，已有乳酸菌发酵产奶味香精的报道，那么具有优秀的产香特性的保加利亚乳杆菌在这方面将有广阔的应用前景。随着生物技术的进一步发展，保加利亚乳杆菌的性能会被进一步开发，所生产出产品的质量更优、味道更美、功能更全、更符合人们对食品的营养、风味和口感的追求。可见，保加利亚乳杆菌的应用广泛、市场前景诱人，但同时也面临极大的桃战。
