明串球菌屬

明串球菌屬是明串球菌科的革蘭氏陽性菌屬，屬于乳桿菌目（乳酸菌）。 明串球菌屬廣泛存在于自然環境中，在各種工業和食品發酵中發揮著重要作用。

大多數種類在液體培養中表現為球菌：細胞形狀為圓形至橢圓形。 這些細胞單獨存在，如雙球菌和短鏈球菌。 它們在革蘭氏染色中呈革蘭氏陽性，沒有主動運動的鞭毛，并且不形成持久形式，如內生孢子。 它們在光學顯微鏡下的外觀類似于乳球菌屬的代表，然而，球菌典型的球形細胞在明串球菌屬中并不占優勢，而是可以觀察到橢圓形或卵形（“蛋形”）細胞形狀。

作為乳酸菌的典型代表，它們厭氧但耐氧生長，也就是說，它們在大氣氧氣存在的情況下生長，但不需要氧氣來進行新陳代謝。 它們是過氧化氫酶陰性和氧化酶陰性。 然而，當它們在含有血亞胺或血液的培養基上培養時，它們能夠形成細胞色素。 在這種情況下，它們會在氧化酶測試中顯示出陽性反應。 此外，乳酸菌的一個典型特征是在培養過程中需要復雜的生長因子和氨基酸。

在需氧、厭氧和微需氧條件下進行異型發酵乳酸發酵。 D-葡萄糖或D-果糖通過磷酸戊糖途徑轉化為等摩爾量的D-乳酸、乙醇和二氧化碳。 只有該屬的少數物種能夠以這種方式分解乳糖（乳糖）。 為此，在細菌自身的β-半乳糖苷酶的幫助下，二糖乳糖被分解成葡萄糖和半乳糖兩種成分。 另一方面，L-阿拉伯糖、D-甘露糖和麥芽糖屬于大多數明串球菌屬物種可以利用的碳水化合物。

所有物種也可以分解蔗糖，典型的是從底物蔗糖形成葡聚糖。 通過葡聚糖的形成，含蔗糖的溶液可以轉化為果凍狀物質。 形成的多糖葡聚糖作為所謂的粘液積聚在細胞周圍。 如果明串球菌屬物種在含蔗糖的固體培養基上培養，它們會形成大而粘稠的菌落，而在含葡萄糖的培養基上它們會生長為小菌落，不會形成粘液。

其他代謝途徑涉及將乙酰輔酶 A 轉化為乙偶姻和丁二酮，后者作為乳酸食品生產中的調味劑很重要。

MRS 培養基用于培養這些細菌，以液體形式（MRS 肉湯）或添加瓊脂作為固體營養培養基。 它不是選擇性營養培養基，但為所有乳酸菌提供了合適的營養范圍，因為它除了葡萄糖外還含有肉膏、酵母膏、蛋白胨和各種礦物質。 孵化的最佳溫度約為 30 °C。

明串球菌屬的成員可以耐受高水平的葡萄糖而不影響它們的生長。 與嗜滲酵母相似，它們可以在水分活度低的環境中繁殖。 在本文中，細菌被稱為耐旱細菌。 明串球菌屬物種生長在含有 30-40% 葡萄糖的培養基中，因此具有耐旱性。

牛奶是許多明串球菌屬物種的自然棲息地。 明串球菌屬腸系膜可以從許多植物表面分離出來，既有完整的也有分解的。 天然存在于白菜上的明串球菌屬種常參與酸菜的生產，1992年從酸菜中分離出的一株菌株被鑒定為新種。

其他物種參與青貯飼料和酸菜的生產，其中乳酸發酵也很重要。 許多不同的微生物參與咖啡豆的發酵，2007年的研究表明，明串球菌屬也參與其中，并導致發現了一個新物種。明串球菌屬物種也可以破壞生命如果不需要乳酸的形成。 除了鮮奶因“變酸”而變質外，真空包裝的肉類和香腸產品也受到影響，因為細菌可以在厭氧條件下在那里生長。 這同樣適用于在保護氣體氣氛（如二氧化碳）下包裝的產品。在免疫功能低下的患者中，明串球菌屬物種可引起菌血癥和腹腔膿腫。

明串球菌屬在細胞外觀方面類似于乳球菌屬的代表。 這兩個屬的 DNA 組成也有相似之處。 細菌 DNA 中的 GC 含量（核堿基鳥嘌呤和胞嘧啶的比例）為 38-41 摩爾百分比。 然而，它們的代謝不同，因為明串球菌屬進行異型發酵乳酸發酵，而同型發酵乳酸發酵是典型的乳球菌屬。

該屬包括許多種。細菌的分類會定期更改，因為新的研究結果需要不同的分類或發現和描述新物種。

除了遺傳學研究外，代謝-生理學特征還表明，對明串球菌屬的歸屬尚無定論。 果桿菌物種不產生乙醇，乙醇是異型發酵乳酸發酵的典型代謝產物。 相反，它們將葡萄糖分解成乳酸和乙酸。 掃描電子顯微鏡下的圖片也顯示出桿狀細胞。