乳酸菌检验方法解析:MRS、MC培养基及乳酸菌计数技术

2026-07-07 16:12:39
逗点生物
简介

乳酸菌检验方法解析:MRS、MC培养基及乳酸菌计数技术

一、乳酸菌及其检测意义

乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)是一类能够利用糖类进行发酵并主要产生乳酸的细菌总称,广泛存在于乳制品、发酵食品及人体肠道环境中。在食品工业中,乳酸菌既是重要的发酵微生物,也是评价含活性菌食品质量的重要指标。

传统食品微生物检测中,乳酸菌主要包括:

  • 乳杆菌属(Lactobacillus,近年来部分种根据系统分类已调整至多个新属)

  • 双歧杆菌属(Bifidobacterium

  • 链球菌属中的嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus

对于含活性乳酸菌的食品,如酸奶、乳酸菌饮料、发酵乳制品及部分益生菌食品,需要通过微生物检测确认其中乳酸菌数量是否达到产品标示要求。

乳酸菌检测通常以**菌落形成单位(CFU/g或CFU/mL)**表示活菌数量,检测重点包括:

  1. 乳酸菌总数测定;

  2. 双歧杆菌计数;

  3. 嗜热链球菌计数;

  4. 乳杆菌数量计算。


二、乳酸菌检测的基本原理

乳酸菌属于营养要求较高的一类细菌,普通培养基难以满足其生长需求,因此检测过程中需要采用针对性的培养体系。

不同乳酸菌具有不同培养特点:

菌群 常用培养基 培养条件 特点
乳杆菌属 MRS培养基 36℃±1℃,厌氧培养 营养丰富,促进乳杆菌生长
双歧杆菌属 Li-MRS(莫匹罗星锂盐改良MRS) 厌氧培养 选择性抑制其他乳酸菌
嗜热链球菌 MC培养基 需氧培养 利用乳糖发酵产生特征菌落

通过不同培养条件和选择性培养基,可以实现乳酸菌不同种群的区分计数。


三、样品制备与系列稀释

1. 样品均质处理

检测样品应全程采用无菌操作。

固体或半固体样品:

称取25 g样品,加入225 mL无菌生理盐水,经均质处理,制备:

1:10样品匀液。

液体样品:

吸取25 mL样品加入225 mL无菌生理盐水中,充分混匀。

对于冷冻样品,应先进行适当解冻:

  • 2~5℃条件下解冻时间不超过18小时;

  • 或45℃以下快速解冻。

避免高温导致乳酸菌活性下降。


2. 十倍系列稀释

采用无菌吸管或移液器进行10倍梯度稀释:

例如:

  • 10⁻¹稀释液;

  • 10⁻²稀释液;

  • 10⁻³稀释液。

根据样品中乳酸菌数量选择适宜稀释度进行培养计数。


四、乳酸菌总数检测(MRS培养基)

1. MRS培养基作用

MRS培养基(Man-Rogosa-Sharpe培养基)是乳酸菌检测中最经典的培养基之一。

其主要特点:

  • 丰富的蛋白胨和酵母提取物提供氮源;

  • 葡萄糖提供碳源;

  • 柠檬酸盐、醋酸盐抑制部分杂菌;

  • 镁、锰离子促进乳酸菌代谢;

  • 吐温80提供脂肪酸来源。

典型配方如下:

成分 用量(g/L) 作用
蛋白胨 10.0 提供氮源
牛肉粉 5.0 提供营养物质
酵母粉 4.0 提供维生素和生长因子
葡萄糖 20.0 碳源
醋酸钠 5.0 选择性抑制杂菌
柠檬酸三铵 2.0 缓冲及选择作用
MgSO₄ 0.2 提供镁离子
MnSO₄ 0.05 提供锰离子
吐温80 1.0 mL 提供脂质营养

2. 培养方法

选择2~3个连续稀释度:

每个稀释度吸取1 mL加入无菌平皿。

加入约15 mL冷却至50℃左右的MRS琼脂培养基。

混匀后:

  • 36℃±1℃;

  • 厌氧培养;

  • 48h±2h。

培养后根据菌落数量计算乳酸菌总数。


五、双歧杆菌计数方法

双歧杆菌属于严格厌氧菌,对培养环境要求较高,同时容易受到其他乳酸菌干扰。

因此采用:

莫匹罗星锂盐改良MRS培养基(Li-MRS)

进行选择性培养。

选择性原理

Li-MRS中加入:

  • 莫匹罗星锂盐;

  • 半胱氨酸盐酸盐。

其中:

添加物 作用
莫匹罗星锂盐 抑制部分非双歧杆菌乳酸菌
半胱氨酸盐酸盐 降低氧化还原电位,提高厌氧菌恢复能力

培养条件:

  • 36℃±1℃;

  • 厌氧培养;

  • 48h±2h。

培养后计数全部菌落。


六、嗜热链球菌计数方法

嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)属于乳酸链球菌,常用于酸奶发酵。

检测采用:

MC培养基(Modified Chalmers培养基)

其主要特点:

  • 含乳糖作为主要发酵底物;

  • 碳酸钙用于显示产酸反应;

  • 中性红作为酸碱指示剂。

主要成分:

成分 用量(g/L) 作用
大豆蛋白胨 5.0 氮源
牛肉粉 3.0 营养来源
酵母粉 3.0 生长因子
葡萄糖 20.0 碳源
乳糖 20.0 发酵底物
碳酸钙 10.0 显示产酸
中性红 0.05左右 指示剂

培养:

  • 36℃±1℃;

  • 需氧培养;

  • 48h±2h。

典型菌落:

  • 红色;

  • 边缘整齐;

  • 光滑;

  • 直径约2 mm。


七、乳杆菌数量计算

乳酸菌总数包括:

  • 乳杆菌;

  • 双歧杆菌;

  • 嗜热链球菌。

因此:

乳杆菌数量 = 乳酸菌总数 − 双歧杆菌数量 − 嗜热链球菌数量

该方法适用于产品中主要含上述三类乳酸菌的情况。


八、菌落计数及结果报告

乳酸菌计数一般选择:

30~300 CFU/平板

范围内的平板进行统计。

计算结果:

  • 固体食品报告:
    CFU/g

  • 液体食品报告:
    CFU/mL

当所有稀释度均无菌落生长时,应按照检测限进行报告,而不能直接报告为0。


九、乳酸菌鉴定方法

对于需要进行菌种确认的样品,可进一步开展鉴定。

1. 革兰染色

乳酸菌通常具有以下特点:

  • 革兰阳性;

  • 无芽孢;

  • 不运动。

不同菌属形态:

菌属 形态特点
乳杆菌属 长杆状、短杆状或弯曲杆状
双歧杆菌属 分叉杆状或棒状
嗜热链球菌 球形或球杆状,成对或成链排列

2. 生化鉴定

可采用:

  • 糖发酵试验;

  • 七叶苷试验;

  • 生化鉴定系统;

  • MALDI-TOF质谱等方法。

糖发酵试验常检测:

  • 葡萄糖;

  • 乳糖;

  • 麦芽糖;

  • 蔗糖;

  • 山梨醇;

  • 甘露醇;

  • 水杨苷等。


十、质量控制与培养基性能评价

乳酸菌检测对培养基质量要求较高,尤其需要关注:

  1. 培养基营养支持能力;

  2. 厌氧培养条件;

  3. 选择性抑制效果;

  4. 菌落形态稳定性。

常用质控菌株包括:

  • Lactobacillus 标准菌株;

  • Bifidobacterium 标准菌株;

  • Streptococcus thermophilus 标准菌株。

培养基应保证目标菌能够稳定生长,同时减少非目标菌干扰。


总结

乳酸菌检测主要通过MRS培养基、Li-MRS培养基和MC培养基实现不同乳酸菌群的定量分析。

其中:

  • MRS培养基用于乳酸菌总数检测;

  • Li-MRS培养基用于双歧杆菌选择性计数;

  • MC培养基用于嗜热链球菌计数。

通过不同培养体系结合菌落计数和必要的菌种鉴定,可以准确评价发酵食品及益生菌产品中的活性乳酸菌水平,为食品质量控制和产品研发提供可靠依据。逗点生物提供乳酸菌检测相关培养基产品,包括MRS培养基、改良MRS培养基及乳酸菌选择性培养体系,满足食品微生物检测与研发需求。