嗜热链球菌生物膜状态特性及其对干燥与储存耐受性的影响机制研究

本文推荐：该研究首次揭示了嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus) S6-13菌株生物膜（biofilm）的松散网状结构特征，证实其主要由胞外多糖（EPS）和胞外蛋白构成。通过对比浮游态与生物膜态菌株，发现生物膜形成使冷冻干燥存活率提升11%、喷雾干燥存活率达1.5倍以上，25℃储存3个月后存活率翻倍且保持更高酸化活性，为发酵剂（DVS）加工储存提供了创新策略。

　　

亮点

生物膜态嗜热链球菌S6-13展现出由胞外聚合物连接细菌形成的网状结构，这种天然保护屏障显著提升了菌株的干燥耐受性。

生物膜形成能力分析

通过结晶紫染色（crystal violet staining）发现，嗜热链球菌S6-13在8-20小时出现生物膜快速积累期，20小时后因浮游菌再附着形成二次峰值（图1）。扫描电镜（SEM）和激光共聚焦显微镜（LSCM）显示其胞外基质含量少且结构松散，傅里叶红外光谱（FTIR）证实主要成分为胞外多糖（EPS）和蛋白质。

干燥耐受性突破

与浮游态相比，生物膜态菌株的冷冻干燥存活率提升11%，喷雾干燥存活率超1.5倍。更惊人的是，25℃储存3个月后，生物膜态冻干粉和喷雾干燥粉的存活率均为浮游态的2倍以上，且保持更强的酸化活性——这意味着生物膜能大幅提升发酵剂的货架期稳定性。

结论

该研究为嗜热链球菌在加工储存中的活性保护提供了全新思路：利用生物膜作为"天然装甲"。未来研究可进一步优化生物膜培养条件，推动其在食品发酵领域的工业化应用。