乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)是一类能发酵糖类产生乳酸的革兰氏阳性细菌,广泛用于食品发酵、益生菌制剂和水产养殖方面。一、乳酸菌的主要种类
乳酸菌主要属于以下属(部分常见种举例):
乳杆菌属(Lactobacillus)常见种:
L. acidophilus(嗜酸乳杆菌)
L. casei(干酪乳杆菌)L. plantarum(植物乳杆菌)
L. rhamnosus(鼠李糖乳杆菌)
特点:形态多样(杆状),耐酸性强,广泛用于酸奶、益生菌。
双歧杆菌属(Bifidobacterium)常见种:
B. bifidum(两歧双歧杆菌)
B. longum(长双歧杆菌)
特点:严格厌氧,Y型分支形态,主要存在于肠道,产乙酸和乳酸。
链球菌属(Streptococcus)常见种:
S. thermophilus(嗜热链球菌)
特点:用于酸奶发酵,球状排列。
4、片球菌属(Pediococcus)
常见种:
P. acidilactici(乳酸片球菌)
特点:耐高盐,用于香肠发酵。
5、肠球菌属(Enterococcus)
常见种:
E. faecalis(粪肠球菌)
注意:部分菌株可能致病,需严格筛选
乳酸菌通过发酵糖类产生多种代谢产物,分为以下几类:
二、代谢产物分类
1、主要产物(能量代谢相关) 乳酸(Lactic Acid):同型发酵(如Lactobacillus delbrueckii):仅产乳酸。异型发酵(如Leuconostoc):产乳酸+乙醇/CO₂。乙酸(Acetic Acid):由双歧杆菌通过磷酸酮醇酶途径产生。乙醇(Ethanol):异型发酵副产物。CO₂:见于异型发酵菌(如泡菜产气)。2. 次要产物(风味与功能物质)
双乙酰(Diacetyl):由Lactococcus lactis产生,赋予黄油风味。乙醛(Acetaldehyde):酸奶特征风味物质(如S. thermophilus产生)。细菌素(Bacteriocins):如Nisin(由Lactococcus lactis产生),用作天然防腐剂。胞外多糖(EPS):如L. casei产的葡聚糖,改善食品质地。二、乳酸菌与粪肠球菌的差异
1. 形态与生长条件
特性
典型乳酸菌(如乳杆菌)
粪肠球菌/屎肠球菌
形态
杆状(乳杆菌)或球状(链球菌)
球状,成对或短链排列
氧气需求
多数厌氧或耐氧
兼性厌氧,耐氧性更强
耐盐性
中等(通常≤6.5% NaCl)
极强(可耐受10% NaCl)
温度范围
最适30-40℃(嗜热链球菌可达45℃)
更广(10-45℃),部分耐55℃短时加热
2. 代谢产物差异
代谢物
乳酸菌
粪肠球菌/屎肠球菌
主要产物
乳酸(同型/异型发酵)
乳酸(同型发酵为主)
其他产物
乙酸、双乙酰、细菌素等
较少产风味物质,可能产氨或吲哚
维生素合成
部分菌株合成B族维生素
合成能力较弱
三、乳酸菌在水产中的主要功能
1.作为益生菌(Probiotics)内服功能,
增强免疫力:刺激鱼类肠道黏膜免疫(如增加IgM、溶菌酶活性)。激活巨噬细胞和补体系统(如Lactobacillus plantarum在罗非鱼中的应用)。抑制病原菌:分泌细菌素(如Nisin)、有机酸(乳酸、乙酸)降低肠道pH,抑制Vibrio(弧菌)、Aeromonas(气单胞菌)等。竞争性排斥病原体定植(占位效应)。2.促进生长与饲料利用
提高饲料转化率:产生消化酶(如蛋白酶、脂肪酶),辅助营养吸收。合成维生素(B族、K)和短链脂肪酸(SCFAs),促进肠道健康。替代抗生素:作为绿色添加剂,减少抗生素使用(如对虾养殖中替代喹诺酮类)。缺点:单纯的应用乳酸菌,由于在常温下的保存条件和要求,稳定性差,用户选择需要考虑。不过内服的话,可以考虑应用的发酵饲料,不单独添加,或者配合用红糖配合发酵后再进行拌料使用
四、改善水质(外泼)
1. 改善水质 降解氨氮(NH₃)和亚硝酸盐(NO₂⁻)乳酸菌通过代谢作用将水体中的 有机废物(残饵、粪便)分解为小分子有机物,减少氨氮积累。部分菌株(如Lactobacillus casei)能直接参与 硝化-反硝化过程,降低亚硝酸盐毒性。效果:泼洒后24-48小时,氨氮可降低30%-50%(视初始浓度而定)。稳定pH值乳酸菌代谢产生 乳酸、乙酸 等有机酸,可缓冲水体pH,避免过高碱性(尤其对虾养殖)。2. 抑制有害菌和藻类
竞争性抑制病原菌乳酸菌通过 占位效应 和 分泌抗菌物质(如细菌素、过氧化氢),抑制 弧菌(Vibrio)、气单胞菌(Aeromonas) 等水产常见致病菌。案例:对虾养殖中泼洒L. plantarum,可减少 EMS(早期死亡综合征) 发生率。抑制蓝藻爆发乳酸菌与蓝藻竞争营养(如磷源),减少 微囊藻(Microcystis) 等有害藻类繁殖。3. 促进浮游生物平衡
增加有益浮游生物乳酸菌分解有机物后,促进 轮虫、枝角类 等浮游动物生长,为苗种提供天然饵料。注意:乳酸菌一般都是低温下保存的,需要配合红糖发酵后使用最佳,发酵时间最好在23小时,有助于乳酸菌的活性,ph值5以下。同时使用乳酸菌时需要包装溶氧充足或开增氧机,在低溶氧情况下,作用比较低。
如果水体蓝藻爆发的比较厉害或水体ph高,发酵时间需要延长,可以产乳酸,减低水体的ph质,可以有效利用乳酸产生的代谢产物。