乳制品中嗜酸乳桿菌的益生特性

李杰，李炳仁，李琴

（1.黑龍江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司，哈爾濱150030；2.黑龍江省雙峰農(nóng)場）

人或動(dòng)物通過食物攝取的，具有潛在的營養(yǎng)保健作用和生物活性的微生物被認(rèn)為是益生菌。大多數(shù)益生菌利用乳糖作為能源，乳及乳制品是益生菌良好的載體，牛乳能滿足益生菌在腸道內(nèi)生長的要求。

市售的含益生菌的最常見乳制品——酸奶，酸奶是乳制品中益生菌的最大應(yīng)用領(lǐng)域。包括用嗜酸乳桿菌或雙歧桿菌及其培養(yǎng)物生產(chǎn)的傳統(tǒng)型酸奶及酸奶制品。在美國，將嗜酸乳桿菌添加到巴氏消毒乳中的非發(fā)酵酸性乳，這種非發(fā)酵乳在低溫下貯存，因而益生菌不能生長，但它可以作為益生菌的載體物質(zhì)。此外，還有含益生菌的發(fā)酵乳制品、含干酪乳桿菌的乳制品——Yakult、含益生菌的干燥乳制品及藥品。

目前國際上對乳酸菌等益生菌的研究顯得非?；钴S，益生菌已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到藥品、保健品及食品的生產(chǎn)開發(fā)當(dāng)中，形成了相當(dāng)成熟的市場[1]。本文對乳制品中嗜酸乳桿菌的益生作用及應(yīng)用做一介紹。

1 嗜酸乳桿菌的益生特性

1.1 營養(yǎng)作用

乳酸菌發(fā)酵后產(chǎn)生的乳酸，可提高胃內(nèi)食物的預(yù)消化，提高鈣、磷、鐵的利用率和維生素D的吸收；乳糖分解產(chǎn)生的半乳糖，是構(gòu)成腦神經(jīng)系統(tǒng)中腦苷脂的成分，與嬰幼兒出生后的生長有密切的關(guān)系；同時(shí)產(chǎn)生的大量維生素B群能促進(jìn)人體神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)育。

1.2 消除乳糖不耐癥

許多人消化乳糖的能力不足，是由于腸道中乳糖酶的活性不足，這一問題在亞洲和非洲人群中普遍存在，歐美人群中也有相當(dāng)?shù)谋壤?，這一現(xiàn)象稱為乳糖不耐癥[2]。嗜酸乳桿菌能分泌β-半乳糖苷酶，促進(jìn)人體對奶質(zhì)中乳糖的吸收，從而緩解乳糖不耐癥。Goldin等的研究認(rèn)為在小腸中沒有被消化的乳糖進(jìn)入結(jié)腸，結(jié)腸中的微生物將其分解為乳酸、氣體和其它物質(zhì)，這導(dǎo)致正常滲透壓平衡度被改變和液體積累進(jìn)而引起腹?jié)q、痙攣和腹瀉，故使許多人不能攝入乳制品，從而切斷了重要的營養(yǎng)素如優(yōu)質(zhì)蛋白和鈣的來源[3]。Monte：等和Gillilalld等1978年證實(shí)酸奶是很好的外源性乳糖酶的來源，它可以幫助乳糖不耐癥患者消化乳糖，從而達(dá)到緩解乳糖不耐癥的效果[4，5]。

1.3 整腸作用

嗜酸乳桿菌有耐胃酸及腸道消化液作用，活著進(jìn)入人體腸道內(nèi)，通過其生長及各種代謝作用產(chǎn)生細(xì)菌素、有機(jī)酸（主要是乳酸）等[6，7]，使腸道pH值降低，從而阻止致病菌在腸道內(nèi)生長和繁殖；促進(jìn)腸內(nèi)細(xì)菌群的正?；?，抑制腸內(nèi)腐敗物質(zhì)產(chǎn)生，保持腸道機(jī)能的正常。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了乳酸菌在動(dòng)物體內(nèi)的抑菌作用，關(guān)于體外抑菌試驗(yàn)也有不少報(bào)道。趙瑞香、李元瑞等通過研究嗜酸乳桿菌的抑菌特性也發(fā)現(xiàn)其對致病性大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌和炭疽桿菌有拮抗性[8]。嗜酸乳桿菌產(chǎn)生的抑菌活性物質(zhì)，其抗菌作用以及潛在的應(yīng)用價(jià)位引起國內(nèi)外學(xué)者的極大關(guān)注。Virlcent（1959）首次報(bào)道嗜酸乳桿菌產(chǎn)生細(xì)菌素laetoeid，之后又發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌laetaeinB，aeidophilueinA，acidocin8 912[9]；Harris等發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌可產(chǎn)生細(xì)菌素，抑制有害菌的生長與繁殖[10]。

益生菌及含有益生菌的酸奶可被用于各種消化道疾病的治療及預(yù)防。對嬰幼兒的病毒和細(xì)菌性急性腸炎及痢疾、抗生素飲用引起的腸炎及痢疾、旅行期間的痢疾、中老年人的便秘都有治療及預(yù)防作用。

1.4 增強(qiáng)機(jī)體免疫力

攝入特定的乳桿菌可以增強(qiáng)機(jī)體的免疫反應(yīng)，增強(qiáng)宿主對腸道感染的抗性。研究認(rèn)為攝入的益生菌可以激活巨噬細(xì)胞，巨噬細(xì)胞可破壞機(jī)體中的病源微生物。免疫系統(tǒng)的增強(qiáng)增加了宿主的防御能力，這是益生菌用于保健食品控制腸道感染的主要理論依據(jù)。嗜酸乳桿菌在幼齡動(dòng)物免疫力的發(fā)展中起重要的作用，特別是針對抗原引起的保護(hù)性反應(yīng)腸道炎癥。Wagner等證明嗜酸乳桿菌NCFM對免疫缺陷鼠具有誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體和細(xì)胞反應(yīng)的功能[11]；Teiadasimon等測定了含有嗜酸乳桿菌NCFM的酸奶對霍亂毒素免疫鼠膜和系統(tǒng)IgG、lgA水平的影響，結(jié)果表明喂養(yǎng)這種酸奶的鼠腸道和血清中l(wèi)gA和IgG的水平較高[12]；Lessard和Brisson給斷奶仔豬飼喂乳桿菌后，接種傳染性胃腸炎病毒疫苗，試驗(yàn)組血清中的特異性抗體IgG水平顯著高于對照組[13]。Alvarez等報(bào)道乳酸菌能增強(qiáng)消化道和呼吸道粘膜系統(tǒng)產(chǎn)生IgA，進(jìn)一步研究證實(shí)，乳酸菌及其代謝產(chǎn)物刺激動(dòng)物機(jī)體的免疫系統(tǒng)，其作用與免疫佐劑相似，能誘導(dǎo)動(dòng)物一些與免疫有關(guān)的細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素、促進(jìn)細(xì)胞分裂素、干擾素、腫瘤壞死因子等[14-16]。

1.5 抗癌作用

嗜酸乳桿菌抗癌作用是由于腸道菌群的改善，抑制了致癌物質(zhì)的產(chǎn)生。一般認(rèn)為，菌體代謝產(chǎn)物活化了免疫功能，抑制了癌細(xì)胞的增殖。Goldin等研究證明，腐敗性細(xì)菌作用于食物成分和膽汁酸鹽類，能生成亞硝基化合物、膽固醇及膽汁酸的代謝物、氨基酸代謝物（酚類、吲哚、硫化氫）等有機(jī)致癌物質(zhì)。與這些致癌物質(zhì)有關(guān)的腸內(nèi)細(xì)菌酶有β-葡萄糖醛酸酶、硝基還原酶、偶氮還原酶等。嗜酸乳桿菌能降低這些細(xì)菌酶的活性，從而降低這些酶轉(zhuǎn)變?yōu)橹掳┪锏目赡躘17]。益生菌抗癌作用的機(jī)制到目前為止，益生菌抗癌的機(jī)制還不明了。研究報(bào)道了多種抗癌作用機(jī)理，因此益生菌抗癌功能不是從單一因素起作用，而是從多條途徑發(fā)揮作用。從作用來分，可以分為直接作用和間接作用，直接作用就是菌體本身或其活性代謝產(chǎn)物對致癌物的結(jié)合或轉(zhuǎn)化滅活；間接作用就是通過調(diào)節(jié)腸道菌群及其代謝酶活性、調(diào)節(jié)宿主解毒相關(guān)的酶活力、調(diào)節(jié)免疫功能來起到抗癌功能[18]。

1.6 降低膽固醇

血清中總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇的減少被認(rèn)為能減少心血管疾病。1985年，Gilliland和其他研究人員指出，在厭氧條件和含有適量膽鹽的高膽固醇培養(yǎng)基中生長時(shí)，嗜酸乳桿菌菌體細(xì)胞可以吸收膽固醇而降低介質(zhì)中膽固醇的含量，證實(shí)了嗜酸乳桿菌有吸收膽固醇的能力，而這兩種情況是腸道所具備的[19]。ThomPson等對12個(gè)健康人進(jìn)行了為期9周的含有嗜酸乳桿菌甜乳喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)含有嗜酸乳桿菌的乳制品對血脂有影響[20]。Eyssen為研究血液中膽固醇的量與腸道中微生物區(qū)系的關(guān)系。用同一種食物飼喂無菌動(dòng)物與普通動(dòng)物，結(jié)果無菌動(dòng)物血液中膽固醇含量是普通動(dòng)物血液中膽固醇含量的兩倍，普通動(dòng)物排泄的糞便中膽固醇的量要高于無菌動(dòng)物。這個(gè)試驗(yàn)表明：血液對膽固醇的吸收受腸道微生物區(qū)系影響[21]。

Anderson和Gilliland讓高膽固醇血癥人攝入，用嗜酸乳桿菌L1生產(chǎn)的一種酸奶產(chǎn)品，試驗(yàn)表明：攝入用嗜酸乳桿菌L1生產(chǎn)的酸奶產(chǎn)品的高膽固醇血癥人，第1階段血液中膽固醇下降了3.2%，患冠心病的危險(xiǎn)減少24倍。由于嗜酸乳桿菌L1不太適合在乳中生長，因而其數(shù)量也不是很大。將來如果能夠分離出高產(chǎn)菌株，對高膽固醇血癥人一定會(huì)有更好的療效[22]。

1.7 其他功能

人的衰老與腸內(nèi)有害細(xì)菌產(chǎn)生的氨、胺、硫化氫、吲哚、酚、糞臭素等有害腐敗產(chǎn)物有很大關(guān)系。嗜酸乳桿菌代謝產(chǎn)生的乳酸抑制了這些腐敗物，使機(jī)體衰老的過程變得緩慢。

嗜酸乳桿菌還可以提高動(dòng)物消化酶的活性，改善維生素的代謝，防止便秘、抗輻射、中和腸毒素、降低胺、氨等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。同時(shí)它具有治療和預(yù)防尿路感染的潛在作用[23]。

2 嗜酸乳桿菌的應(yīng)用

2.1 在食品中的應(yīng)用

人們的飲食結(jié)構(gòu)和習(xí)慣與科學(xué)的發(fā)展及社會(huì)的進(jìn)步密切相關(guān)，當(dāng)今世界食品發(fā)展的潮流是營養(yǎng)保健品，在國外稱為“健康食品”、“營養(yǎng)食品”或“功能食品”。嗜酸乳桿菌是人體腸道中的重要微生物，與人體健康息息相關(guān)，當(dāng)其達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，能改善或調(diào)節(jié)腸道微生物菌群的平衡，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，降低膽固醇水平，緩解乳糖不耐癥以及抑制腫瘤細(xì)胞的形成等，即起到健康促進(jìn)效果。美國科學(xué)家SenarS先生早在1951年就預(yù)言，在今后的二三十年間，嗜酸乳桿菌的開發(fā)、研究及應(yīng)用將具有強(qiáng)大的生命力[24]。近幾年來，隨著人們健康意識的逐步增強(qiáng)，嗜酸乳桿菌是目前乳酸菌家族中極為重視研究和開發(fā)的益生菌，被視為”第三代乳酸發(fā)酵劑菌種”。在歐美、澳大利亞、日本等國已出現(xiàn)多種含有嗜酸乳桿菌的生物活性奶。在國內(nèi)，隨著人們健康意識的增強(qiáng)，對健康食品開始重視，但嗜酸乳桿菌的研究和開發(fā)較晚，主要用于一些乳制品中，在其它方面沒有得到合理的應(yīng)用。

2.2 在醫(yī)藥上的應(yīng)用

嗜酸乳桿菌在醫(yī)藥上的應(yīng)用源于其固有的保健作用。在二三十年代，Rettger等人在美國對嗜酸乳桿菌的作用及其在臨床上的應(yīng)用做了大量的工作，使人們對發(fā)酵奶產(chǎn)生了更大的興趣，他們認(rèn)為發(fā)酵奶對便秘、細(xì)菌性痢疾、結(jié)腸炎、斯普魯癥乃至濕疹的患者均有或至少暫時(shí)的緩解作用[25]；另一方面，自50年代以來，抗生素得到了廣泛的應(yīng)用，然而其給人類帶來的憂慮也越來越明顯，抗生素長期應(yīng)用引起腸道菌群紊亂，造成腸道功能失調(diào)，由此而來的抗生素伴聯(lián)性腹瀉和超感染，腸道細(xì)菌易位已經(jīng)成為現(xiàn)時(shí)醫(yī)院中難以解決的問題；尤其是抗生素的使用，使得耐藥菌株增加，耐藥因子的迅速擴(kuò)散，更是用抗生素本身難以解決的問題[26]。

因此，人們試圖求助于生物防治方法，以菌治菌，重新建立起腸道正常菌群的平衡，調(diào)整腸道微生態(tài)環(huán)境，保證機(jī)體正常的功能，達(dá)到防病、治病、保健、延年益壽的目的。

2.3 在工業(yè)上的應(yīng)用

目前在工業(yè)生產(chǎn)上的用途主要是生產(chǎn)乳酸。乳酸是具有重要工業(yè)價(jià)值的有機(jī)酸，廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工（例如涂料、溶劑、增塑劑等的合成）、紡織業(yè)、電鍍等。我國是在1994年期間于重慶首先生產(chǎn)藥用乳酸鈣，60年代后發(fā)展較快。80年代以來，隨著基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外對乳酸的發(fā)酵、回收和精制等一系列技術(shù)進(jìn)行了很多研究工作，有望使乳酸生產(chǎn)找到更為簡捷和經(jīng)濟(jì)的方法[27]。

3 益生菌的展望

益生菌研究雖不過百年歷史，但是發(fā)展速度很快，在菌種開發(fā)、產(chǎn)品研發(fā)方面都取得了長足的進(jìn)步。目前，世界上許多科學(xué)家們也在加緊研究如何利用益生菌中所具有的活性，激活免疫功能，使它怎樣才能更好的應(yīng)用在抗過敏、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、控制腫瘤和抑制癌癥、改善胃腸動(dòng)力等上而為人類作更大的貢獻(xiàn)。可以說，在不久的將來，益生菌對人類生活將會(huì)更加息息相關(guān)。

中國是擁有13億人口的國家，它是全球公認(rèn)的一個(gè)最大的最具消費(fèi)潛力和市場空間的消費(fèi)大國。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對生活和健康的日益重視，對自然的、健康的制品越來越認(rèn)知，勢必為益生菌產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用帶來契機(jī)，尤其是可以作為食品的益生菌制劑越來越受到人們的青睞。中國在最近幾年來已加快了對益生菌研究與開發(fā)應(yīng)用的步伐，可以預(yù)料，21世紀(jì)，益生菌產(chǎn)品將會(huì)被人們更加廣泛地應(yīng)用，中國的益生菌產(chǎn)品市場，其前景無限寬廣。

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