双歧杆菌属概况:形态、生理特征与食品检验意义
- 2026-06-30 11:53:57
- 逗点生物
双歧杆菌属概况:形态、生理特征与食品检验意义
双歧杆菌属(Bifidobacterium)是一类重要的肠道有益菌,常见于人和动物肠道、口腔及部分发酵食品中。它们多为革兰氏阳性、无芽胞、无动力、厌氧或偏厌氧杆菌,细胞形态常呈杆状、弯曲状、棒状、分叉状或“Y”形。由于具有调节肠道菌群、参与营养代谢、产生有机酸和抑制部分肠道不良菌生长等作用,双歧杆菌被广泛用于益生菌制剂、发酵乳、婴幼儿相关食品和功能食品中。
原文中“双歧杆菌属包括 24 个种”的说法已过时。随着分子分类学、全基因组测序和菌种命名修订的发展,双歧杆菌属的已知种数早已超过 24 个,并且部分早期名称也发生了分类调整。因此,在科普文章中不建议固定写作“24 个种”,更适合表述为:双歧杆菌属包含多个种和亚种,与人体关系密切的常见种包括青春双歧杆菌、短双歧杆菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌、链状双歧杆菌、齿双歧杆菌、假链状双歧杆菌以及动物双歧杆菌乳亚种等。
一、双歧杆菌属的分类与常见种
双歧杆菌属属于放线菌门中的高 G+C 含量革兰氏阳性细菌。虽然它们常被归入“益生菌”讨论范围,也能产生乳酸,但严格来说并不属于乳酸杆菌属。其代表种通常为两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum),旧资料中也常写作“双歧双歧杆菌”。
与人体和食品关系较密切的双歧杆菌包括:
| 中文名称 | 常用拉丁名 | 常见来源或应用 |
|---|---|---|
| 两歧双歧杆菌 | Bifidobacterium bifidum | 人肠道,尤其与婴幼儿肠道相关 |
| 长双歧杆菌 | Bifidobacterium longum | 人肠道,益生菌产品常见 |
| 婴儿双歧杆菌 | B. longum subsp. infantis | 婴幼儿肠道,善于利用人乳低聚糖 |
| 短双歧杆菌 | Bifidobacterium breve | 婴幼儿和成人肠道,益生菌产品常见 |
| 青春双歧杆菌 | Bifidobacterium adolescentis | 成人肠道中较常见 |
| 动物双歧杆菌乳亚种 | B. animalis subsp. lactis | 发酵乳、益生菌粉和乳制品常用 |
| 链状双歧杆菌 | Bifidobacterium catenulatum | 人肠道相关菌群 |
| 齿双歧杆菌 | Bifidobacterium dentium | 口腔和肠道,可与口腔生态有关 |
需要注意,部分旧称如“婴儿双歧杆菌”在现代分类中常作为长双歧杆菌的亚种处理,即 Bifidobacterium longum subsp. infantis。因此,产品标签、菌种保藏编号、检测报告和研发资料中应尽量使用规范拉丁学名,避免只用旧中文名造成理解偏差。
二、形态与染色特征
双歧杆菌通常为革兰氏阳性杆菌,但形态多变,不像大肠埃希氏菌或沙门氏菌那样呈比较规则的短杆状。显微镜下可见直杆、弯杆、棒状、分叉状、V 形或 Y 形细胞,有时排列成单个、成对、短链或不规则聚集。染色可出现不均匀现象,这是双歧杆菌形态观察中的常见特征。
双歧杆菌无鞭毛、无芽胞,通常无明显荚膜。原文中“无鞭毛,无芽胞,无荚膜”的表述基本可保留。由于双歧杆菌对氧敏感,涂片材料最好来自新鲜厌氧培养物;若菌龄过老或暴露空气时间过长,可能出现菌体变形、染色不均加重或活性下降。
| 观察项目 | 典型表现 |
|---|---|
| 革兰氏染色 | 阳性 |
| 细胞形态 | 杆状、弯曲状、棒状、分叉状或 Y 形 |
| 芽胞 | 不形成 |
| 鞭毛和动力 | 无鞭毛,无动力 |
| 染色特点 | 可不均匀染色 |
| 氧需求 | 厌氧或偏厌氧生长 |
三、培养特性
双歧杆菌对培养条件要求较高,通常需要厌氧环境。常用培养基包括 MRS 培养基、改良 MRS 培养基、双歧杆菌琼脂、TPY 培养基、BL 培养基等。食品检验中,若按双歧杆菌计数或鉴定方法操作,应注意培养基选择、厌氧系统、培养温度和培养时间。
在厌氧血琼脂或适宜的双歧杆菌培养基上,35℃~37℃培养 24 h~72 h 后,双歧杆菌可形成较小、圆形、边缘整齐、表面光滑、灰白色至乳白色、不透明或半透明菌落。部分菌株生长较慢,培养 18 h~24 h 后菌落可能较小,延长培养至 48 h~72 h 更利于观察和计数。
需要注意,双歧杆菌不溶血或溶血不明显;若在血平板上出现明显强溶血菌落,应考虑非目标菌污染。由于乳酸菌、肠球菌、链球菌和部分厌氧革兰阳性杆菌也可能在类似培养条件下生长,不能只凭菌落大小和颜色判定为双歧杆菌。
四、生化反应与代谢特点
双歧杆菌属通常触酶试验阴性,但个别菌株或特殊条件下可能出现弱反应,因此判读应结合培养条件和对照。它们通常可发酵多种糖类,产生乙酸和乳酸,这是双歧杆菌代谢的重要特征。与许多乳酸菌主要产生乳酸不同,双歧杆菌具有典型的“双歧途径”,常产生较多乙酸和一定量乳酸。
以两歧双歧杆菌为例,传统资料中常描述其发酵葡萄糖和乳糖,不发酵甘露醇、阿拉伯糖和淀粉,吲哚阴性,硝酸盐还原阴性。这个描述可作为典型参考,但不能作为所有双歧杆菌种的统一规则。不同种、不同亚种甚至不同菌株之间,糖类利用谱可能存在明显差异。
| 项目 | 双歧杆菌属常见表现 | 说明 |
|---|---|---|
| 触酶 | 通常阴性 | 需用新鲜培养物判读 |
| 氧化酶 | 阴性 | 常规基础鉴别项目 |
| 葡萄糖 | 多数阳性 | 产酸 |
| 乳糖 | 多数可利用,但种间有差异 | 与乳制品应用相关 |
| 甘露醇 | 多数阴性或不稳定 | 不宜作为唯一鉴别项目 |
| 吲哚 | 通常阴性 | 辅助鉴别 |
| 硝酸盐还原 | 通常阴性 | 辅助鉴别 |
| 主要代谢产物 | 乙酸、乳酸 | 乙酸/乳酸比例可作辅助参考 |
五、与其他厌氧革兰阳性杆菌的鉴别
双歧杆菌在显微形态上容易与乳酸杆菌、丙酸杆菌、真杆菌、放线菌样细菌等混淆。鉴别时不能只看“革兰阳性杆菌”和“厌氧生长”,而要综合形态、触酶、芽胞、动力、培养条件和代谢产物。
| 菌群 | 与双歧杆菌的主要区别 |
|---|---|
| 乳酸杆菌 | 多呈较规则杆状,主要产乳酸,分叉形态不如双歧杆菌典型 |
| 丙酸杆菌 | 可产生丙酸,常与皮肤和乳制品发酵相关,生化谱不同 |
| 放线菌 | 常形成更明显分枝菌丝样结构,部分菌落更干燥粗糙 |
| 梭菌 | 多数可形成芽胞,部分有动力,厌氧性更强 |
| 肠球菌/链球菌 | 多为球菌或短链球菌,形态与双歧杆菌不同 |
在益生菌产品中,最容易出现的问题是把“乳酸菌总数”误认为“双歧杆菌数”。MRS 平板可支持多种乳酸菌和双歧杆菌生长,如果产品中含有乳酸杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌等复合菌,普通 MRS 菌落总数不能直接代表双歧杆菌活菌数。此时应使用适合的选择性培养基、抑制剂组合或分子方法进行区分。
六、食品和益生菌产品中的意义
双歧杆菌是人体肠道正常菌群的重要成员之一,尤其在婴幼儿肠道中占有重要地位。它们可利用多种碳水化合物,产生短链有机酸,降低局部 pH,参与维持肠道微生态平衡。部分双歧杆菌还可参与 B 族维生素等代谢过程,并通过竞争黏附位点、竞争营养和产生有机酸等方式抑制部分不良菌生长。
在食品工业中,双歧杆菌主要作为益生菌应用。常见产品包括发酵乳、乳酸菌饮品、益生菌粉、固体饮料、冻干菌粉和婴幼儿相关配方产品。产品质量控制的重点包括菌种真实性、活菌数、耐酸耐胆盐能力、储存稳定性、杂菌控制和标签标示一致性。
需要强调,双歧杆菌“有益”并不意味着所有菌株功能完全相同。益生作用具有明显菌株特异性,同一种名下不同菌株在耐酸、定植、代谢能力、免疫调节和产品稳定性方面可能差异很大。因此,研发和产品宣传中应尽量使用“属—种—亚种—菌株编号”的完整信息。
七、检验和计数注意事项
双歧杆菌检验的核心难点是厌氧培养和选择性区分。样品制备时应尽量减少氧暴露,冻干菌粉应充分分散,稀释和接种过程要快速完成。培养时应使用可靠的厌氧罐、厌氧袋或厌氧工作站,并设置厌氧指示剂确认环境有效。
如果检测食品中的双歧杆菌活菌数,应明确检测对象:是双歧杆菌属计数、特定种计数,还是特定菌株计数。属水平计数可通过选择性培养基和形态生化确认实现;种或菌株水平确认则通常需要生化鉴定、质谱、PCR、测序或菌株特异性方法。对于复合益生菌产品,仅靠平板菌落形态往往不足以区分不同菌种。
| 检验环节 | 控制要点 |
|---|---|
| 样品处理 | 减少氧暴露,充分均质或溶散 |
| 培养基选择 | 根据产品菌群组成选择 MRS、改良 MRS 或双歧杆菌选择性培养基 |
| 培养条件 | 35℃~37℃厌氧培养,必要时延长至 72 h |
| 菌落判读 | 不能仅凭小而白的菌落判定 |
| 纯化鉴定 | 结合革兰氏染色、触酶、生化或分子方法 |
| 结果报告 | 明确报告为 CFU/g、CFU/mL,或具体到属、种、菌株水平 |
八、关于抗菌药物敏感性的表述应谨慎
原文提到“双歧杆菌对青霉素、杆菌肽、红霉素和克林霉素高度敏感,对卡那霉素、新霉素和萘啶酸耐药”。这类表述不宜作为固定结论直接发布。原因是双歧杆菌的药物敏感性具有种间和菌株间差异,且不同检测方法、培养条件、判定标准会影响结果。对于食品和益生菌产品而言,更重要的是关注菌株安全性评价、可转移耐药基因风险和法规要求,而不是简单列出“敏感或耐药”。
如果用于科研或产品注册,应按规定方法进行抗菌药物敏感性测试,并结合基因组分析判断是否存在可转移耐药基因。普通科普文章中可简化为:双歧杆菌的抗菌药物敏感性具有菌株差异,产品菌株应进行安全性评价,不宜用旧资料中的笼统结论替代实际检测。
结语
双歧杆菌属是人体和动物肠道中重要的有益菌群,也是益生菌食品和微生态制剂中应用广泛的一类细菌。它们通常表现为革兰氏阳性、无芽胞、无动力、厌氧或偏厌氧杆菌,形态多变,可呈分叉状或 Y 形,触酶多为阴性,主要代谢产物为乙酸和乳酸。
原文关于两歧双歧杆菌的形态、厌氧培养、触酶阴性和糖发酵特征具有参考价值,但“双歧杆菌属包括 24 个种”的表述已经过时,抗菌药物敏感性也不宜作为固定结论泛化。对食品检验和益生菌产品质控而言,双歧杆菌检测的关键在于:可靠厌氧培养、合适选择性培养基、准确区分复合菌群,并在必要时通过生化、质谱或分子方法确认菌种和菌株身份。




