乳酸菌益生功能的作用機(jī)制及研究進(jìn)展

臧明麗 曹慶 汪華 魏文雅

乳酸菌作為機(jī)體代謝重要的益生菌，不僅可以提高機(jī)體對(duì)食物的轉(zhuǎn)化吸收，作為機(jī)體內(nèi)重金屬離子的吸附劑，而且其活性代謝物可以抑制腸道內(nèi)有害菌的生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)腸道微生物平衡，故乳酸菌在醫(yī)療保健方面的應(yīng)用日益突出。本文主要闡述了乳酸菌益生方面的研究進(jìn)展，對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行了實(shí)例舉證，并針對(duì)目前乳酸菌益生行業(yè)所面臨的各種問(wèn)題與不足，提出了對(duì)其未來(lái)研究方向的一些建議。

乳酸菌能夠促進(jìn)體內(nèi)重金屬的排出；提高機(jī)體對(duì)食物本身的轉(zhuǎn)化吸收；有效的抑制腸道內(nèi)有害菌的的生長(zhǎng)繁殖，調(diào)節(jié)腸道內(nèi)的菌群微生態(tài)平衡；緩解乳糖不耐癥；提高機(jī)體免疫力等，從而對(duì)機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)吸收、腸道健康、免疫應(yīng)答等過(guò)程有著不可忽視的作用。也正是因?yàn)槿樗峋倪@種生理益生功能與機(jī)體生命活動(dòng)之間的密切聯(lián)系，導(dǎo)致有關(guān)乳酸菌的研究已涉及到醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，本文就以乳酸菌的益生功能的作用機(jī)制及研究現(xiàn)狀進(jìn)行探討和分析。

乳酸菌的簡(jiǎn)介

風(fēng)靡全世界的各種乳酸菌發(fā)酵制品大體上可分為兩大類。一類是動(dòng)物源乳酸菌，一類是植物源乳酸菌。相對(duì)于生物活性較不穩(wěn)定的動(dòng)物源乳酸菌而言，植物源乳酸菌更易于被人體免疫機(jī)制認(rèn)可，即動(dòng)物源乳酸菌在大量食用時(shí)，易導(dǎo)致機(jī)體對(duì)外源蛋白的免疫排斥反應(yīng)，而植物源乳酸菌一般不會(huì)產(chǎn)生異體蛋白排斥反應(yīng)。除此之外，植物源乳酸菌到達(dá)人體小腸內(nèi)定植的數(shù)量也可達(dá)動(dòng)物源乳酸菌的好幾倍，這為其發(fā)揮強(qiáng)大而穩(wěn)定的生物學(xué)功效奠定了一定的基礎(chǔ)。

乳酸菌益生功能的作用機(jī)制

乳酸菌是機(jī)體代謝重要的益生菌之一，其益生功能主要來(lái)自兩個(gè)方面。一方面是通過(guò)乳酸菌的本身代謝，另一方面與乳酸菌細(xì)胞壁的成分有關(guān)，特別是與其合成胞外多糖有關(guān)。特殊的分子結(jié)構(gòu)決定其特異功能，由于胞外多糖本身結(jié)構(gòu)的特異性和復(fù)雜性，具有增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤等生理活性。

乳酸菌益生功能的研究進(jìn)展

作為重金屬吸附劑。重金屬非常難以被生物體降解，相反卻能夠在食物鏈的能量傳遞作用下，一級(jí)一級(jí)的大量富集，最終流入食物鏈的頂端。重金屬暴露會(huì)導(dǎo)致機(jī)體氧化應(yīng)激損傷，破壞腸道屏障，改變腸道通透性，使得重金屬可以通過(guò)腸道屏障被機(jī)體吸收。而且由于重金屬離子本身結(jié)構(gòu)的特異性，易于和蛋白質(zhì)分子的高級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生共價(jià)絡(luò)合，導(dǎo)致其原有生物活性的減弱甚至喪失；或者累積到機(jī)體的某一器官，當(dāng)含量達(dá)到一定的程度，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的慢性中毒，嚴(yán)重危害人類健康。對(duì)于解決我們身邊的這顆定時(shí)炸彈，相對(duì)于成本較高，工作量較大的傳統(tǒng)物理和化學(xué)方法來(lái)處理土壤和水體中的重金屬污染，近些年發(fā)展迅速的腸道修復(fù)則是一種更加資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的方法。

促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化吸收。乳酸菌在體內(nèi)可產(chǎn)生各種消化酶，提高機(jī)體對(duì)食物本身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的的轉(zhuǎn)化吸收。乳酸菌發(fā)酵消化道內(nèi)未被水解的碳水化合物，在小腸中產(chǎn)生短鏈脂肪酸，經(jīng)大腸粘膜吸收，可以作為機(jī)體能量來(lái)源之一。此外，乳酸菌對(duì)鋅元素也有較強(qiáng)的吸附能力。如腸模樣明串珠菌在pH5.0，32℃，24 h后，對(duì)鋅的吸附率達(dá)到27.1 mg/g，有助于減少鋅元素在體內(nèi)的損失。由于乳酸菌自身的生理特異性，對(duì)體內(nèi)鋅的吸附程度也不盡相同，故篩選出對(duì)鋅具有強(qiáng)吸附能力的乳酸菌菌株對(duì)我們現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活是迫切需要的。

活性代謝物的抑菌作用。有機(jī)酸在機(jī)體內(nèi)環(huán)境作用下解離成離子形式，并選擇性透過(guò)致病菌的細(xì)胞膜，造成H+在胞內(nèi)側(cè)大量的聚集，破壞了致病菌胞內(nèi)的滲透壓平衡，導(dǎo)致胞內(nèi)pH和氧化還原電位值的突變，最終結(jié)果直接導(dǎo)致其自身的能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、物質(zhì)交流受到阻礙，從而間接影響致病菌胞質(zhì)的酶蛋白活性及及其它正常生理代謝活動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)抑菌效果。其次，未解離的有機(jī)酸根據(jù)自身理化性質(zhì)的差異，對(duì)不同的膜脂具有不同的溶解活性。通過(guò)破壞相鄰膜脂間的分子間作用力，使致病菌的膜穩(wěn)定性大大降低，引起內(nèi)容物外泄，致病菌發(fā)生不可逆的損傷，從而達(dá)到抑菌的效果。丁酸是腸道中強(qiáng)的抗癌物質(zhì)。利用自身特殊的分子調(diào)控機(jī)制來(lái)介導(dǎo)癌細(xì)胞的分化和凋亡。

綜上所述，乳酸菌和我們機(jī)體長(zhǎng)時(shí)間互作而進(jìn)化出來(lái)的眾多益生功能，使其在醫(yī)療保健行業(yè)的研究中越來(lái)越受人們的重視。

基金項(xiàng)目：2017年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)：CX20170067.