乳酸菌在健康食品中的應用進展

張雪東 羅璠 劉云 夏赟 劉冠中

摘 要 隨著微生態(tài)學的快速發(fā)展，乳酸菌正被廣泛用于醫(yī)藥和食品領域。健康飲食與人體健康關系密切。本文概要介紹乳酸菌在健康食品中的應用進展。

關鍵詞 微生態(tài)學 乳酸菌 健康食品

中圖分類號：TS201.3 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2018）15-0025-04

Progress of the application of lactic acid-producing bacteria in healthy foods

ZHANG Xuedong1*， LUO Fan2， LIU Yun3， XIA Yun1， LIU Guanzhong1**（1. Microecological Health Management Research Center， Jiangxi Goodally Technology Co.， Ltd.， Guangzhou 510000， China； 2. Department of Biotechnology & Microbiology， College of Life Science and Technology， Southwest Nationality University， Chengdu 610041， China； 3. Department of Newborn Pediatrics， the Peoples Hospital of Jinxian County， Nanchang 331700， China）

ABSTRACT Lactic acid-producing bacteria are widely used in the field of medicine and foods with the rapid development of microecology since healthy diet is closely related to human health. The application of lactic acid-producing bacteria in healthy foods is briefly introduced in this article.

KEY WORDS microecology； lactic acid-producing bacteria； healthy foods

人是已知生物進化史的末段，而遠早于人類出現(xiàn)在地球上的微生物從未消失過，在以億年為時間單位的地球發(fā)展史中，微生物在方方面面均發(fā)揮著難以想象的作用。在早期的生物進化史研究中，學者們的思維片面，即拋開細菌談人類進化，而近年來的研究發(fā)現(xiàn)，細菌與人類存在著共生進化的現(xiàn)象。

學者們廣泛收集哺乳動物的糞便，包括大鼠、熊貓和人類的糞便，通過16S rRNA測序技術分析發(fā)現(xiàn)，同一種系哺乳動物的腸道菌群沒有顯著差異，人類之間的腸道菌群也無顯著差異，但不同種系哺乳動物的腸道菌群卻存在著迥然差異，表明人體內的微生物菌群與人存在著共生進化的現(xiàn)象[1]。隨著研究的深入，學者們認為人體內的微生物菌群可能在特定時期幫助了人類適應新的環(huán)境，從而影響并幫助了人類進化[2]。

既然細菌參與了人類的進化，那么它們在人類的日常生活中必然也會有廣泛的參與。學者們一直在致力揭開地球細菌的神秘面紗，其中至今為止研究得最多的是乳酸菌。乳酸菌分布廣泛，在動物、人體、植物乃至整個自然界中都存在著各種乳酸菌，它們是能利用碳水化合物發(fā)酵生產乳酸的革蘭陽性菌。學者們還在臨床研究中發(fā)現(xiàn)，人體內的菌群異常與人罹患感染、消化道疾病、代謝性疾病和免疫性疾病等都有著密切關系[3]。人們日常使用的乳酸菌為益生菌，它們通常是活的微生物且須有一定數(shù)量才能對人體健康產生有益作用。不過，也有學者發(fā)現(xiàn)，某些乳酸菌的熱致死菌或代謝產物也有益于人體健康。

目前，乳酸菌在人類健康食品方面的應用非常廣泛，至少包括益生菌食品（含飲料、固體飲料、保健食品等）、乳制品、果蔬食品、酒、調味品、食品保鮮等，而常用的乳酸菌則至少包括保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌、植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、羅伊乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌等。

1 乳酸菌與人體健康關系密切

人體有口腔胃腸消化道、鼻腔呼吸道、皮膚和生殖泌尿道4大微生態(tài)系統(tǒng)，人體微生物絕大部分分布于胃腸消化道中，其中乳酸菌是人體微生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。從數(shù)量上看，人體內約有100萬億個各種細菌，與人體自身的細胞數(shù)之比為10∶1，而這些細菌攜帶的基因數(shù)與人體自身的基因數(shù)之比是100∶1。

正常微生態(tài)在宿主中起著多種多樣的生理作用。腸道是人體內最大的微生態(tài)環(huán)境，腸道菌群正?；蚴д{對人體健康及壽命有著重要影響。正常情況下，腸道菌群各組分之間相互依存、相互制約，處于相對平衡狀態(tài)，是維護人體健康的天然防線。

2 乳酸菌在益生菌食品中的應用

近年來，益生菌飲料、固體飲料等健康食品在各地醫(yī)院得到較為廣泛的應用，通過健康食品的調養(yǎng)配合臨床治療相關疾病已成為益生菌健康食品的重要應用之一。

腸道菌群平衡的構建對嬰幼兒人群非常重要，而相關乳酸菌就能產生這樣的健康作用。有學者研究發(fā)現(xiàn)，使用鼠李糖乳桿菌聯(lián)合母乳早期喂養(yǎng)早產兒能幫助其較早地建立全胃腸道營養(yǎng)，減少喂養(yǎng)不耐受的發(fā)生率，促進早產兒體重增加[4]。此外，使用乳雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌和鼠李糖乳桿菌三聯(lián)活菌健康食品輔助治療小兒輪狀病毒性腸炎，結果發(fā)現(xiàn)可改善患兒的免疫系統(tǒng)功能，對治療輪狀病毒感染有一定的效果[5]。國外學者的研究也發(fā)現(xiàn)，鼠李糖乳桿菌具有減少嬰兒過敏反應的健康作用[6]。

幽門螺桿菌（Helicobacter pylori， Hp）是一種常見的人體攜帶菌，其可能誘發(fā)慢性活動性胃炎，甚至可能引發(fā)消化性潰瘍、胃癌等嚴重疾病[7]。有國內學者在常規(guī)Hp三聯(lián)療法的基礎上加用唾液乳桿菌、嗜酸乳桿菌和植物乳桿菌三聯(lián)活菌健康食品調理治療Hp感染患者，結果發(fā)現(xiàn)加用三聯(lián)活菌健康食品調理治療患者的總有效率和Hp根除率都顯著高于單用Hp三聯(lián)療法患者[8]。

還有學者報告，在常規(guī)抗組胺治療的基礎上加用益生菌（含有羅伊乳桿菌GL104的三聯(lián)活菌）健康食品調理治療持續(xù)性過敏性鼻炎患者12周，結果發(fā)現(xiàn)加用益生菌健康食品調理治療患者的血清總免疫球蛋白E、特異性免疫球蛋白E和白介素-4水平都顯著低于單用常規(guī)抗組胺治療患者，同時陣發(fā)性噴嚏、清水樣涕、鼻癢和鼻塞等癥狀也獲得顯著改善[9]。

隨著相關研究的深入，乳酸菌會在更大程度上以益生菌健康食品的方式用于人體健康調理治療，應用方向也將更趨廣泛。

3 乳酸菌在乳制品中的應用

目前，酸奶幾乎成為百姓家庭日常采購清單中不可或缺的乳制品，而酸奶發(fā)酵生產中最常用的乳酸菌主要有保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和植物乳桿菌等。借助乳酸菌的作用，乳液在發(fā)酵過程中會產生乳酸、丁酸以及多種氨基酸和維生素等代謝產物，一方面使食品風味得以豐富，另一方面代謝產物中的營養(yǎng)物質也有益于人體健康。乳液和發(fā)酵條件相同，乳酸菌菌株不同，代謝產物也有所不同[10]。

隨著各種功能性乳酸菌菌株被逐漸發(fā)現(xiàn)，近年來有將功能性乳酸菌菌株添加至酸奶中的趨勢，學者們也在積極參與這種新型酸奶的研究與開發(fā)，今后市場上可能會出現(xiàn)適合高血壓人群、高血糖人群等特殊人群的功能性酸奶。

4 乳酸菌在果蔬食品中的應用

以白菜、黃瓜、蘿卜等多種蔬菜為原料發(fā)酵制成的泡菜是我國歷史悠久的傳統(tǒng)菜肴之一，其制成需有乳酸菌的參與。目前，乳酸菌多以天然發(fā)酵和人工接種發(fā)酵兩種方式介入果蔬食品的生產，乳酸菌會將果蔬中的營養(yǎng)物質轉化生成有機酸（乳酸、醋酸、丁酸等）和揮發(fā)性物質（酯類、醇類、酚類等）等，使之富含健康營養(yǎng)物質并形成特定風味[11]。

天然發(fā)酵的泡菜還是篩選具有抗性的乳酸菌菌株的重要來源[12]，經過耐酸、抗胃液、抗膽鹽試驗考驗的菌株有很大機會成為益生菌健康食品用菌株，部分菌株通過進一步的生理學、藥理學研究甚至有可能進入醫(yī)藥應用領域。

5 乳酸菌在酒和調味品中的應用

廚房中常用的調味品如醬油、醋、料酒以及餐桌上的各種葡萄酒、白酒的生產都離不開乳酸菌的介入。

釀造醬油是我國傳統(tǒng)的發(fā)酵產品，以往主要用大豆等原料以日曬夜露的傳統(tǒng)天然發(fā)酵方式進行生產。相關研究發(fā)現(xiàn)，醬油的風味是在各種微生物的協(xié)同作用下形成的，微生物群的組成不同，醬油的風味也不同。在醬油釀造過程中，通過人工接種耐鹽乳酸菌，除可增加醬油風味（乳酸菌會代謝產生各種有機酸等風味物質）外，還有助于酵母菌的生長，縮短醬油釀造的生產周期[13]。優(yōu)質的醬油含有更多的營養(yǎng)成分，通常含有十多種氨基酸、B族維生素和鋅、鐵、鈣等微量元素，有益于人體健康。

食醋在我國擁有上千年的歷史，其不僅是餐桌上的調味品，也是不少人日常飲用的健康食品。以大米、糯米、高粱和水果等為原料釀造的食醋中含有醋酸、乳酸、檸檬酸、蘋果酸、氨基酸類、脂類、酯類、醛類、糖類、多酚類、黃酮類等風味和健康營養(yǎng)物質，其中乳酸是食醋中的第二大有機酸物質，也是平衡醋酸的刺激性氣味、優(yōu)化食醋風味的重要成分。食醋釀造需經糖化、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵3個過程，而乳酸菌是整個食醋釀造過程所必需的主要微生物群之一[14]，乳酸菌代謝產生的乳酸可與酒精發(fā)生酯化反應而生成食醋中的重要香味物質乳酸乙酯，食醋釀造中乳酸菌不足則會致使食醋品質不佳。食醋可能具有多種健康功效，包括促消化、抗氧化、降血脂、降血糖、抗菌和抗癌等。

我國傳統(tǒng)的蒸餾白酒已有幾千年的歷史，其也是微生物的杰作。適量飲酒有多種健康作用，如御寒、抗菌、促消化、促進血液循環(huán)、調節(jié)體內代謝、預防心血管疾病和補充營養(yǎng)等[15]。當然，過量飲酒有害，會引起各種酒精中毒和慢性酒精中毒相關的生理變化。我國白酒中含有多種氨基酸、維生素、礦物質和微量元素等有益于人體健康的營養(yǎng)物質，有些品牌白酒的氨基酸類含量高達約18 mg/100 ml，一般品牌白酒的氨基酸類含量亦有約2 mg/100 ml。

酵母菌和乳酸菌是白酒釀造中較為重要的兩類微生物，它們相互影響。乳酸菌廣泛存在于自然界中，白酒釀造場地中的窖池、窖泥、原輔料、糧谷、空氣和水等中都存在著大量的乳酸菌，其中窖泥中的乳酸菌對白酒釀造最為重要，窖池、窖泥使用越久，乳酸菌含量越高。乳酸菌代謝產生的乳酸是白酒中不可或缺的有機酸，可調和酒精的刺激性。當然，白酒釀造中的乳酸菌也不宜過多，應恰到好處。

6 乳酸菌在食品保鮮中的應用

乳酸菌還能用于更好地保鮮食品，如海鮮類、肉類、果蔬類等。乳酸菌參與食品保鮮不僅可保持或優(yōu)化食品的風味，還能通過抑制致病菌和腐敗菌的生長、降解亞硝酸鹽等途徑起到提高食品安全性的作用。酸奶易受到霉菌、尤其是對山梨酸和苯甲酸有抗性的霉菌的污染，被污染后極易變質，而乳酸菌可通過其代謝產物如細菌素、有機酸和過氧化氫等抑制霉菌的生長，由此發(fā)揮對酸奶的保鮮作用[16]。有學者研究了乳酸菌對香腸中致病菌和腐敗菌的影響，結果發(fā)現(xiàn)某些乳酸菌菌株的代謝產物對香腸中的致病菌和腐敗菌有抑制作用[17]。單核李斯特菌是海鮮類肉制品中常見的致病菌。Brillet等[18]研究發(fā)現(xiàn)，某些肉食桿菌菌株可抑制腌熏三文魚中單核李斯特菌的生長。

在食品生產過程中，為了使食品風味、色澤保持不變，常使用安全劑量的硝酸鹽和亞硝酸鹽作為食品添加劑，而某些食品在發(fā)酵生產過程中也會產生一定量的亞硝酸鹽。由于亞硝酸鹽是致癌物質亞硝胺的來源，因此食品中的亞硝酸鹽不能過量，但日常生活中常出現(xiàn)因污染、保存方法不當?shù)仍驅е率称穪喯跛猁}超標的現(xiàn)象。有研究發(fā)現(xiàn)，鼠李糖乳桿菌具有降解亞硝酸鹽的作用，其會代謝產生亞硝酸還原酶，后者可酶解亞硝酸鹽，由此發(fā)揮健康保護作用[19]。

7 結語

隨著我國經濟穩(wěn)定發(fā)展，人們對健康食品的需求愈來愈強烈，乳酸菌相關研究及應用也成為熱點之一。未來，人們將篩選到可使食品風味更優(yōu)的乳酸菌菌株，同時健康益處更確切、更廣泛的乳酸菌菌株也會被逐漸發(fā)現(xiàn)，新型功能性乳酸菌菌株甚至還有可能參與腫瘤的預防與治療，這些菌株用于傳統(tǒng)和新型健康食品以及藥品生產有益于人們的健康生活。

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