嗜热链球菌

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2025年12月18日|CICC说菌

嗜热链球菌

Phylum：Bacillota

Class：Bacilli

Order：Lactobacillales

Family：Streptococcaceae

enus：Streptococcus

嗜热链球菌是一种重要的工业用乳酸菌，广泛应用于发酵乳制品生产，是我国《可用于食品菌种名单》中收录菌种[1]，同时欧洲食品安全局（EFSA）将其列入“安全资格评估”（Qualified Presumption of Safety）清单，确认其在发酵食品中长期使用的安全性，美国食品药品监督管理局（FDA）认定嗜热链球菌“公认为安全”（Generally Recognized as Safe），允许其用于食品和益生菌产品。

本文将详细介绍嗜热链球菌的发展历史、研究进展、应用情况、国内外保藏情况以及特征特性。

发展历史

1919年-正式命名：丹麦微生物学家Orla-Jensen在研究牛奶和乳制品中的乳酸菌时分离该菌，命名为嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）[2]，首次报道了该菌株的部分特性。

1984年-分类学变动：Farrow等人根据DNA-DNA杂交和长链脂肪酸研究认为嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）与唾液链球菌（S. salivarius）亲缘关系密切，将其降级为亚种，更名为唾液链球菌嗜热亚种[3]（Streptococcus salivarius subsp. thermophilus），但学术界对嗜热链球菌的分类学地位一直存在争议。

1991年-恢复物种水平：Schleifer等人依据更为严格的DNA-DNA杂交重组实验以及生理特征，提出将嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）恢复种水平分类[4]。

2024年-分类学争议终结：随着基因组学和分子生物学技术的发展，中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC）通过全基因组ANI/dDDH分析和系统发育树，确认嗜热链球菌与唾液链球菌为两个独立的物种[5]，为IDF菌种名单更新提供依据。

研究进展

1 维护肠道健康

1.1 改善炎症性肠病

嗜热链球菌通过刺激抗炎细胞因子产生、抑制炎症细胞因子分泌以及对病原体的拮抗，来缓解或治疗炎症性肠病。OGITA T等人[6]发现嗜热链球菌ST28能够抑制淋巴细胞中促炎细胞因子IL-17的产生，给DSS处理诱导急性结肠炎模型中的小鼠服用嗜热链球菌ST28后，小鼠的炎症反应得到缓解。BAILEY J R等用嗜热链球菌CIMB41856灌胃结肠炎模型小鼠后，小鼠的结肠炎临床体征如体重减轻和胃肠道出血均有减弱，同时降低了细菌易位到结肠组织的情况。用嗜热链球菌MN-BM-A01产生的胞外多糖（EPS）灌胃DSS诱导的小鼠结肠炎模型，小鼠的肠道屏障完整性增强，肠道炎症和粘膜屏障功能得到改善[8]。

1.2 改善胃部炎症

嗜热链球菌能预防幽门螺杆菌感染和保护胃炎损伤，G Marcial等人[9]发现嗜热链球菌CRL1190菌株产生的胞外多糖粘附在人胃组织样本和胃上皮细胞系人胃腺癌细胞（AGS）中，减少了幽门螺杆菌的粘附效果，并减轻AGS细胞中的炎症反应。

1.3 改善肠胃腹泻

嗜热链球菌分泌β-半乳糖苷酶，分解乳糖为葡萄糖和半乳糖，弥补乳糖不耐受患者肠道内该酶的缺乏，减少腹胀腹泻等症状。Morales-Ferré C等人[11]发现嗜热链球等益生元混合物灌胃大鼠后，增强了Toll样受体（Toll-like receptors, TLR）的表达，降低了轮状病毒诱导的腹泻发生率和严重程度。

1.4 抑制结直肠癌细胞存活

嗜热链球菌可抑制结直肠癌细胞的存活，Qing L等人[12]发现在2种结直肠癌小鼠模型中，嗜热链球菌分泌的β-半乳糖苷酶可调控肠道菌群组成以增加有益菌的丰度，并可通过促进半乳糖的产生以抑制Hippo信号通路，在体外及体内均有显著的抑制结直肠癌作用。

2 调节胆固醇

嗜热链球菌通过抑制合成酶，促进胆盐代谢来调节胆固醇。A S Akalin等人[13]用嗜热链球菌发酵乳喂养小鼠，在28天、56天时小鼠血清胆固醇浓度和低密度脂蛋白胆固醇浓度的平均值显著降低，同时粪便中大肠菌群数量也显著降低。M Ito等人[14]等人将受试者分为饮用嗜热链球菌发酵乳组和饮用非发酵安慰剂牛奶组，实验持续12周发现，饮用嗜热链球菌发酵乳可能有助于降低健康或轻度高LDL胆固醇血症患者的氧化应激反应和心血管疾病风险标志物水平。

3 预防和保护肝损伤

嗜热链球菌对环境毒素诱导的肝损伤以及急性酒精性肝损伤均有保护效果。Min-Gyu Jeon等人[15]发现，嗜热链球菌LM1012通过抑制氧化应激，并诱导血红素加氧酶-1和超氧化物歧化酶活性，保护了柴油机尾气颗粒物（DEPM）处理的HepG2细胞的活力并抑制其毒性，能够调节DEPM处理的小鼠血清中谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）和乳酸脱氢酶（LDH）的产生，这表明嗜热链球菌 LM1012对由空气污染引起的肝病具有强效的预防或治疗效果。黄玉军等人[16]用嗜热链球菌grx02灌胃急性酒精性肝损伤模型的大鼠，发现嗜热链球菌能够降低血清ALT、AST和甘油三酯（TG）水平，并提升肝细胞线粒体Na⁺-K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶活性，缓解酒精导致的线粒体功能障碍，抑制脂质过氧化增强抗氧化酶活、抑制氧化应激引发的肝损伤，对大鼠急性酒精性肝损伤发挥保护作用。

应用情况

1. 在食品工业中的应用

嗜热链球菌可作为乳制品发酵核心菌种，同时嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌在发酵牛乳的过程中有共生作用，能够相互提供营养物质和生长因子，使生长和产酸速度得到很大提升[17]。共生发酵后，牛乳的pH值降低，快速凝乳，形成酸奶特有的质地和风味。

嗜热链球菌产生的胞外多糖（EPS）可通过形成高黏度凝胶网络，显著改善酸奶、奶酪的质地和抗乳清析出能力，减少果胶、淀粉等人工添加剂的使用[18]，已经作为天然安全无公害的食品级凝胶剂被广泛应用在乳制品、发酵饮料、奶酪、发酵面包等食品中，显著改善食品的物理化学性质（黏着性、稳定性和水结合作用）和口感风味[19]。

2. 在生物技术中的创新应用

嗜热链球菌中的CRISPR-Cas9因小分子尺寸和低脱靶率，被改造为高效基因编辑工具。2007年丹尼斯克公司（Danisco）发现用于生产酸奶的嗜热链球菌有时会因噬菌体感染而死亡，进而影响酸奶生产。依据MAKAROVA K S[20]的假说，BARRANGOU R在Philippe Horvath等[21]协助下确认嗜热链球菌中CRISPR-Cas能达到抗噬菌体的目的。2011年立陶宛维尔纽斯大学的Virginijus Siksnys小组[22]首次将嗜热链球菌的CRISPR-Cas9系统导入大肠杆菌，结果可使大肠杆菌获得噬菌体抵抗能力。

国内外保藏情况

嗜热链球菌在国际各大保藏中心均有保藏，其中中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC）保藏有模式菌株CICC 6222，与多家国际知名菌种保藏中心模式菌株等同编号，如： DSMZ 20617、ATCC 19258、NCIB 8510、LMG 6896，可用于分类学研究“种”的参考模型。

此外CICC还保藏不同来源及用途的以及具有应用潜力的64株嗜热链球菌，如：

CICC 20377、CICC 20384、CICC 20391可用于乳酸发酵剂。

CICC 6058 、CICC 6059、CICC 6072可用于生产酸豆乳。

CICC 21728、CICC 21729可用于乳制品﹑乳饮料。

CICC 6216、CICC 6218、CICC 6219、CICC 6220用于益生菌类保健食品生产。

CICC 20370、CICC 25252、CICC 25253、CICC 25254、CICC 25255菌株有明显的产黏特性，可用于生产胞外多糖。

CICC 6221可用于牛奶中青霉素的检测，同时也可用于益生菌类保健食品生产。

CICC 6038，是GB 4789.28-2024、GB 4789.28-2013《培养基和试剂的质量要求》标准菌株。

CICC 6063，常与CICC 6064（瑞士乳杆菌）配合使用生产酸奶，同时作为GB 4789.35-2023 《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》阳性对照菌株。

CICC 6217，作为GB 31615.2-2025 《食品安全国家标准　食品用菌种安全性评价程序》质控菌株，还同时应用于酸奶生产以及益生菌类保健食品生产。