凝结芽孢杆菌
[CAS# 68038-65-3]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 抑制剂 >> 微生物学
• 英文名: Bacillus coagulans
• 产品名称: 凝结芽孢杆菌
• CAS 登录号: 68038-65-3
• EC 号码: 924-436-4

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H303-H316-H320
• 防护标签: P264+P265-P301+P317-P305+P351+P338-P332+P317-P337+P317

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
眼刺激	Eye Irrit.	2B	H320
急性毒性	Acute Tox.	5	H303
皮肤轻度刺激	Skin Mild Irrit. 99	3	H316

发现和应用

凝结芽孢杆菌（近期重新归类为*Heyndrickxia coagulans*）是一种产芽孢的革兰氏阳性兼性厌氧菌，于1915年由B.W. Hammer在爱荷华州农业实验站因炼乳中出现凝固现象而首次分离。由于其同时具有产乳酸和产芽孢的能力，该菌最初被描述为*产孢乳杆菌*，但后来被归入*芽孢杆菌*，并于2023年进行了分类学修订，将其归类为*Heyndrickxia*。该菌在高温下自然生长（最佳温度约为50-55ºC），其产生的芽孢使其能够在罐头食品等恶劣环境中生存。

尽管凝结芽孢杆菌早期被发现与食品腐败有关，但它在20世纪中期因其高耐热性和产乳酸能力而备受关注。这些特性使其在工业发酵过程中尤为有用，包括在高于50ºC的温度下从生物质中生产光学纯的L-乳酸，从而实现非无菌发酵。对一些菌株（例如2-6、DSM114、XZL9）的基因组测序揭示了其高碳效率代谢途径、独特的木糖异构酶和噬菌体抗性系统。这些特性支持了其在可持续生物技术和生化合成中的作用。

由于凝结芽孢杆菌能够稳定肠道菌群，且不产生毒素或不具有明显的抗生素耐药性，因此被公认为安全菌种 (GRAS)，并被广泛用作益生菌。MTCC5856、UniqueIS2 和 BC99 等菌株的临床试验已证明其在治疗肠易激综合征 (IBS)、便秘、抗生素相关性腹泻和功能性胀气症状等疾病方面具有疗效。随机对照研究表明，与安慰剂组相比，每日摄入10亿至20亿菌落形成单位（CFU）的凝结芽孢杆菌可显著改善粪便性状、减少腹痛频率并减轻肠易激综合征（IBS）严重程度。

一项针对成年肠易激综合征（IBS）患者的多中心临床试验发现，近85%的受试受试者在八周后腹痛减轻≥50%，完全自主排便次数（CSBM）增加，而安慰剂组仅为~13%。不良事件极少，且两组间差异不显著。此外，在为期八周的干预措施中，BC99菌株在超重成年人中表现出显著的体重减轻效果，且未出现不良的血脂状况变化，并刺激了肠道微生物β多样性的有益变化。

凝结芽孢杆菌在兽医和动物饲料应用方面也展现出良好的前景。某些菌株因其产酶、耐酸性和抑制病原体的特性，已被用于促进牲畜生长、提高饲料转化率并减少胃肠道紊乱。其孢子形成特性使其可以添加到热处理饲料配方中。

在分子和细胞层面，凝结芽孢杆菌能产生各种功能性物质，例如具有抗菌活性的类细菌素肽（例如凝固素）以及耐热酶，包括脂肪酶和β-葡萄糖苷酶。这些物质有助于食品安全、货架期稳定产品的开发以及新型生物催化应用。

凝结芽孢杆菌因其良好的适应性、代谢多样性和安全性，在新兴益生菌和工业生物技术领域越来越受到关注。它在高温下的稳定性使其能够进行开放式发酵以生产乳酸，而其益生菌特性则为胃肠道疾病的治疗提供了新的选择。基因组学方面的见解将继续支持菌株特异性性状的优化和工程改造，以提高性能。

综上所述，凝结芽孢杆菌是一种具有重要历史意义的嗜热产乳酸芽孢菌，最初被发现是一种食品腐败剂。它逐渐发展成为乳酸发酵的工业主力，如今作为益生菌广泛应用于人类和动物健康领域。临床试验证据证实了其在缓解肠易激综合征（IBS）症状和改善肠道功能方面的安全性和有效性。其芽孢形成能力强、不产生毒素以及有益的酶促活性使其成为工业生物技术和益生菌应用领域的宝贵生物。

参考文献

Su F et?al. (2014) Genomic analysis of thermophilic Bacillus coagulans strains reveals mechanisms for high?efficient lactic acid production and thermal tolerance. *Scientific Reports*?4:3926 DOI: 10.1038/srep03926