乳酸菌益生功能及其在食品中的應(yīng)用綜述

田珂雪 陳雪洋

關(guān)鍵詞：乳酸菌;腸道;免疫;代謝;應(yīng)用

一、乳酸菌益生功能

乳酸菌益生功能主要分為三大類：腸道功能、免疫功能、代謝功能。

（一）腸道功能

1、防治腹瀉。腹瀉病是一種常見的消化道綜合征，對于兒童尤為常見。Weizman等發(fā)現(xiàn)，添加羅伊氏乳酸桿菌或乳酸乳球菌的配方奶粉可預(yù)防嬰幼兒腹瀉。復(fù)合乳酸菌（乳酸鏈球菌、乳酸桿菌和嗜乳酸桿菌）制劑能在腹瀉兒童體內(nèi)繁殖，產(chǎn)生乳酸，降低pH值，抑制有害菌種復(fù)制。此外，口服乳酸菌水溶液也可明顯縮短兒童腹瀉持續(xù)時(shí)間。

2、防治乳糖不耐癥。乳糖不耐癥，是由于無法消化吸收乳糖而導(dǎo)致的腹瀉、腹痛、腹脹等癥狀。谷月華等研究得出，從新疆酸馬奶中分離出的植物乳桿菌K2所產(chǎn)生的B一半乳糖有解決人體內(nèi)乳糖不耐癥的潛力。Vincent等利用大腸桿菌表達(dá)乳酸乳球菌IIA03編碼β一半乳糖苷酶的基因，可分解乳糖。

3、防治消化性潰瘍。消化性潰瘍是消化系統(tǒng)的多發(fā)病，主要因?yàn)橛拈T螺桿菌感染和胃黏膜保護(hù)作用減弱。近年研究表明，乳酸菌可安全、方便、廉價(jià)地抑制幽門螺桿菌Apostolidis等研究發(fā)現(xiàn)，乳酸和豆奶發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸和酚類物質(zhì)可控制幽門螺桿菌。目前，已有應(yīng)用乳酸菌素片聯(lián)合阿莫西林三聯(lián)療法醫(yī)治消化性潰瘍的研究，比傳統(tǒng)的方法治愈消化性潰瘍的效果更佳，更值得推廣。

（二）免疫功能

1、改善免疫能力。研究表明，乳酸菌可通過分泌的代謝物和細(xì)胞壁相關(guān)分子與宿主細(xì)胞相互作用，激活免疫相關(guān)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)控細(xì)胞因子表達(dá)/穩(wěn)定性、抗體分泌、免疫細(xì)胞分化及活性，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。最近有研究表明，一種從健康人類志愿者糞便中新分離的鼠李糖乳桿菌KF5可以在脫脂乳中產(chǎn)生胞外多糖，刺激脾細(xì)胞的體外增殖，調(diào)節(jié)免疫活性的功能。

2、抑菌能力。乳酸菌可通過競爭營養(yǎng)物和通過分泌具有抗微生物活性的物質(zhì)（包括有機(jī)酸、過氧化物和抗微生物多肽）來拮抗病原體。Lin等篩選出的植物乳桿菌NTUl02，可以抑制金黃色葡萄球菌、肺炎球菌、腸道沙門氏菌、副溶血性弧菌等多種微生物的活性。Min s等研究證明，乳酸菌抗菌劑可以產(chǎn)生具有抗菌活性的代謝物，從而在冷藏過程中抑制菠菜中的食源性病原體。

（三）代謝功能

1、降低膽固醇含量。韋云路等研究發(fā)現(xiàn)，動物雙歧桿菌LPL—RH、長雙歧桿菌TIT及植物乳桿菌LPL一1在體內(nèi)可降低大鼠血脂。從我國傳統(tǒng)發(fā)酵乳中篩選出來的植物乳桿菌HLX37菌株，可耐受人體胃腸道，且能有效降低膽固醇水平。

2、降低高血壓。Nicola Wilck等研究發(fā)現(xiàn)，服用乳酸菌可以逆轉(zhuǎn)由于高鹽飲食導(dǎo)致的人類和小鼠腸道菌群顯著改變而引起的高血壓。

3、抗氧化。乳酸菌可以通過螯合金屬離子、清除自由基、調(diào)控氧化還原系統(tǒng)和調(diào)控相關(guān)信號通路等途徑發(fā)揮抗氧化作用，乳酸菌開發(fā)天然抗氧化劑和抗衰老藥品是目前各領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。張香美等發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌b一2具有較好的抑菌能力和抗氧化能力，可作為功能性乳酸菌發(fā)酵劑。Wouters等研究表明，由植物乳桿菌IMDO 788和腸膜微生物IMDO 1347組成的混合發(fā)酵劑發(fā)酵出的韭菜具有良好的抗氧化活性以及感官特性。

4、改善Ⅱ型糖尿病。研究表明，一些乳酸菌（比如保加利亞乳桿菌CCFM4、植物乳桿菌CCFMl0、嗜酸乳桿菌CCFM6）的細(xì)胞提取物具有抑制a一葡萄糖苷酶作用，從而可以避免淀粉和多糖降解成可被吸收的單糖，減少葡萄糖的吸收，降低餐后血糖水平。此外，乳酸菌也可定植于腸道，調(diào)節(jié)腸道菌群及增加粘附蛋白的表達(dá)，與腸黏膜一起構(gòu)成腸道的天然生物屏障，減少腸道內(nèi)有害菌的數(shù)量，增加有益菌的數(shù)量，維持腸道菌群平衡，降低內(nèi)毒素脂多糖含量及腸道上皮細(xì)胞通透性，減少炎性因子的釋放及氧化應(yīng)激反應(yīng)，減輕對胰島B細(xì)胞的破壞。此外，乳酸菌還具有抗氧化作用，Chen等研究表明，給患有Ⅱ型糖尿病的小鼠喂食干酪乳桿菌CCFM0412可以顯著降低活性氧，并且谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽也有顯著增加。FitaJled等研究發(fā)現(xiàn)，消耗300g/d含有嗜酸乳桿菌La5和乳酸乳球菌Bbl2的益生菌酸奶可改善Ⅱ型糖尿病患者患者的抗氧化狀態(tài)和空腹血糖。這些發(fā)現(xiàn)表明，益生菌酸奶是能夠發(fā)揮抗糖尿病和抗氧化性能的功能性食物。

5、減輕脂肪肝的癥狀。Kobyliak等研究，-3脂肪酸與益生菌的共同作用更能有效地減輕脂肪肝。石磊等篩選出唾液乳桿菌LB一2P能顯著減少肥胖大鼠肝臟脂肪蓄積，并且具有一定的抗脂肪肝作用。

6、緩解精神性疾病。乳酸菌緩解精神性疾病的主要機(jī)制是：調(diào)節(jié)腸道免疫功能;促進(jìn)神經(jīng)信號物質(zhì)產(chǎn)生，比如，提高腦中y一氨基丁酸和5一羥色胺的水平來調(diào)節(jié)大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能;調(diào)節(jié)內(nèi)分泌細(xì)胞激素。加入乳酸菌能調(diào)節(jié)腸道內(nèi)分泌細(xì)胞激素的分泌，如促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子、促腎上腺皮質(zhì)激素、腎上腺皮質(zhì)酮等激素類物質(zhì)，使其維持動態(tài)平衡，作用于肌體腦部神經(jīng)，維持機(jī)體精神狀態(tài)，緩解精神疲勞。乳酸菌可通過以下方面應(yīng)用于緩解精神性疾病中：使腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，干預(yù)自閉癥的治療;攝入乳酸菌，預(yù)防和緩解抑郁癥;減緩患者的精神分裂和焦慮。

7、降低腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。通過改善人體腸道微生物菌群，提高機(jī)體的免疫能力，結(jié)合或降解潛在的致癌物質(zhì)，產(chǎn)生抗腫瘤或抗誘變的物質(zhì)，完成對腫瘤生長的抑制。目前，Carmen等初步驗(yàn)證，干酪乳桿菌BL23與嗜熱鏈球菌CRL807能夠有效減輕小鼠結(jié)腸癌癥狀。伍靜等研究發(fā)現(xiàn)，利用植物乳桿菌發(fā)酵大麥得到的提取物L(fēng)FBE對人結(jié)腸癌HT一29細(xì)胞增殖具有顯著的抑制作用，能夠誘導(dǎo)HT一29細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致其細(xì)胞解體。

二、乳酸菌在食品中的應(yīng)用

（一）乳制品

1、酸奶。利用巴氏殺菌法對奶粉或牛乳原料進(jìn)行殺菌處理，當(dāng)冷卻環(huán)節(jié)結(jié)束之后，按照原料的用量加入適當(dāng)?shù)逆溓蚓鷮倩蛉闂U菌屬，使得原料進(jìn)入發(fā)酵狀態(tài)，最終獲得液態(tài)或糊狀的酸奶制品。

2、奶酪。將牛奶、羊奶等相關(guān)原料乳進(jìn)行冷卻殺菌處理之后，按照原料乳的比例，向其中加入一定比例的乳酸菌發(fā)酵劑（保加利亞乳桿菌、干酪乳桿菌等）對原料乳進(jìn)行發(fā)酵處理。經(jīng)過一定的發(fā)酵時(shí)間之后，原料乳中的酪蛋白等蛋白質(zhì)完全凝固，將容器中液態(tài)的乳清全部排出，最后將凝固的蛋白質(zhì)壓成多個(gè)小塊，獲得成品干酪。

3、奶油。可利用乳酸菌（丁二酮乳鏈球菌、嗜檸檬酸鏈球菌）從羊奶原料或牛奶原料中提取出半固體狀態(tài)的奶油，用于奶油蛋糕、面包的加工和制作中。

（二）蔬菜深加工

1、泡菜、腌菜加工。利用腸膜明串珠菌、植物乳桿菌以及黃瓜乳桿菌等發(fā)酵包心菜、白菜等蔬菜，制作泡菜及腌菜。

2、蔬菜發(fā)酵汁。將山芋、馬鈴薯、胡蘿卜等蔬菜原料清洗完成，之后加入嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌，通過乳酸菌發(fā)酵獲得蔬菜發(fā)酵汁。

（三）肉制品生產(chǎn)

乳酸菌作為發(fā)酵劑在發(fā)酵香腸生產(chǎn)過程中被廣泛使用。在肉類加工發(fā)酵過程中，乳酸菌通過蛋白酶、脂肪酶等水解酶類促進(jìn)肉料蛋白質(zhì)和脂肪分解代謝，使制品易于消化吸收，同時(shí)糖類的代謝產(chǎn)物乳酸能降低制品的pH值，抑制腐敗菌和致病菌的生長從而消除細(xì)菌毒素。此外，發(fā)酵過程中形成醛、酮、醇、羧酸等物質(zhì)可以改善肉制品的風(fēng)味吲。

三、結(jié)論與展望

提升乳酸菌和腸道上皮細(xì)胞相互作用的認(rèn)識，為保護(hù)腸道健康以及預(yù)防和治療腸道疾病提供新的方法，并為乳酸菌類食品及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用提供更可靠的理論依據(jù)。

開發(fā)新菌種：擴(kuò)展野生型乳酸菌的篩選范圍。海洋中物種豐富，可以在其中篩選出大量的優(yōu)良野生型乳酸菌，另一方面，可以利用人工誘變或基因工程等手段篩選出優(yōu)良的乳酸菌菌種，豐富乳酸菌菌種。

安全洼評估：雖然乳酸菌可以提高機(jī)體免疫功能，但也有少量資料表明，某些種類的乳酸菌對機(jī)體也有致病性，韓國有乳酸乳球菌引起肝臟膿腫的案例。需注意乳酸菌可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，避免乳酸菌的潛在危害。

新產(chǎn)品開發(fā)：在醫(yī)藥及食品領(lǐng)域中開發(fā)出安全、高效的產(chǎn)品是目前研究的熱點(diǎn)，例如，隨著醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用乳酸菌表達(dá)功能性蛋白，或開發(fā)活菌口服疫苗預(yù)防畜禽病毒性疾病。