乳酸菌及其应用研究

乳酸菌及其应用研究

摘要：本文主要研究和探讨乳酸菌的生理活性和生物作用，乳酸菌对有机体具有各种重要作用，如增强免疫力等。还有，乳酸菌目前的应用状况，主要集中在乳制品的生产利用上。今年来，人们的健康意识逐步增强，食品、保健品及医药等的安全性越来越受到人们的关注。今后，随着人们的研究，乳酸菌等益生菌的开发利用将更加广阔。

关键词：乳酸菌生理作用应用发展

乳酸菌是种微生物，我们看不见它，但它时刻存在于我们的身边，我们喝的牛奶，吃的奶酪等这些都是乳酸菌的功劳。乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为乳酸菌。这是一群相当庞杂的细菌，目前至少可分为18个属，共有200多种。除极少数外，其中绝大部分都是人体内必不可少的且具有重要生理功能的菌群，其广泛存在于人体的肠道中。目前已被国内外生物学家所证实，肠内乳酸菌与健康长寿有着非常密切的直接关系。①

乳酸菌是一种存在于人类体内的益生菌。它可以讲碳水化合物发酵成乳酸，因而得名。对于益生菌，他们能够帮助消化，有助于人体肝脏的健康，常被视为健康食品，通常他们被添加在酸奶及各种乳制品中。而我们人体内存在数百种细菌，数量超过百万亿个。其中有益人类健康的叫益生菌，以乳酸菌为代表，对人体有害的叫有害菌，一大肠杆菌为代表。只有当益生菌占优势的时候，人体才能保持健康，因此，益生菌数量的多少直接影响到人的健康与否，科学家经过长期研究结果表明，乳酸菌对人的健康与长寿非常重要。

随着年龄的增长，人体肠道内乳酸菌拥有的数量会逐渐减少，人在生病或到老年时，乳酸菌数量会下降100至1000倍，我吗也可以根据人体内乳酸菌含量来检验人们是否健康长寿。现在，由于广谱和强力的抗菌素的广泛应用，使人体肠道内以乳酸菌为主的益生菌遭受到严重破坏，抵抗力逐步下降，导致疾病越治越多，健康受到极大的威胁。所以，有意增加人体肠道内乳酸菌的数量就显得非常重要。目前国际上公认的乳酸菌，被认为是最安全的菌种，也是最具代表性的肠内益生菌，人体肠道内以乳酸菌为代表的益生菌数量越多越好。②

一、乳酸菌的生理作用

1.对胃肠道的调节功能

人体胃肠道中有各种细菌所形成的群落，各菌落达到顶级群落，顶级群落与其生存的环境的物化条件维持平衡，并具有相对稳定性和持久性，共同形成人体最大和最复杂的微生态系统。

如果这一平衡被打破有害菌增加，人就会生病，称为肠道菌群失调。研究表明，腹泻患者的肠道乳酸菌菌群的数量和种类都较少，在服用乳酸菌制剂治疗后能调节肠道菌群，调节肠道。③

乳酸菌能够分解食物中的蛋白质、糖类、合成维生素，对脂肪也有微弱的分解能力，能显著提高食物的消化率和生物价值，促进消化吸收。由于乳酸菌可以产生特殊的酶系，在酶的作用下，大分子物质可以分解成更加利于吸收的小分子物质。食物中的大分子蛋白质在乳酸菌酶的作用下，可以更能好的吸收利用。

乳酸菌及其代谢产物能够促进宿主消化酶的分泌和肠道的蠕动，促进食物的熊爱华吸收并预防便秘的发生。对于致病菌，如痢疾杆菌、伤寒杆菌、葡萄球菌等有一直作用。此外乳酸菌还可以通过改变肠道微生态环境抑制有害菌的生长。④据报道，肠道内的病原细菌最合适生长的pH为7.0至7.4，由于乳酸菌产酸及细胞分解使肠道内pH下降，不利于肠道内病原菌在肠壁生长繁殖。这样就使得病原菌活力下降进而衰老和死亡，维持了肠道的生态平衡，使肠道得以发挥正常的生理功能。

乳酸菌在肠壁上的黏附和寄存是乳酸菌发挥作用的重要步骤，是大量繁殖变成优势种群的前体，所以黏附力的强弱是筛选益生菌株的重要标准之一。乳酸菌通过黏附素与肠粘膜细胞紧密结合，在肠粘膜表面占位，是形成生理屏障的主要组成部分，限制病原微生物与肠粘膜的黏附，并通过其代谢产物阻止致病菌的入侵，保护宿主免受致病菌的入侵，起到保护有机体的作用。⑤使用乳酸菌、双歧杆菌制剂可以达到恢复宿主抵抗力，修复肠道菌群屏障，治愈肠道疾病的作用，其作用机理是：直接参与构成肠道定植能力，阻止病原菌的入侵；对肠道有营养作用，有利于肠道屏障的修复；能增强宿主吞噬细胞的活力，从而提高机体特异性和非特异性抗感染能力；可间接抑制肠道革兰氏阴性菌的国度繁殖，调节菌群失调。

2.作为生活中防腐剂

防腐剂是食品工业中最重要的添加剂之一，我国目前使用的主要是以苯甲酸钠、山梨酸钾等为代表的化学防腐剂。但是随着人们生活质量的提高和对食品安全的日益重视，人们开始追求安全性高的天然防腐剂。乳酸菌可以通过几种途径来抑制一些腐败菌的生长，比如它产生乙酸或乳酸而导致环境pH值降低，抑制了不耐酸细菌的生长；其次乳酸菌能产生一些具有抑菌效果的代谢产物，即细菌素，该细菌素对动物无毒性、无抗原性、对热稳定，且易被人体消化道的一些蛋白酶所降解，故不会在人体中过度积累而引起不良反应。所以，国内外很多学者都致力于筛选产细菌素的乳酸菌。乳酸菌代谢产物作为防腐剂主要是其中的苯乳酸，苯乳酸是近年来人们发现的乳酸菌产生的一种新型抑菌物质，能抑制食源性致病菌、腐败菌，特别是能抑制真菌的污染；溶解性好、易于在食品体系中扩散；稳定性高、具有宽广的范围和热稳定性。作为一种新型生物防腐剂，苯乳酸在食品工业中具有潜在的应用价值。

3.健康促进特性

增强人体免疫功能增强。乳酸菌能够通过增强免疫细胞和巨噬细胞的活性，为致病细菌的侵入和繁殖设置一道屏障。有研究报道，抗肿瘤免疫反应中,巨噬细胞的杀瘤作用常具有重要意义，乳酸菌及其发酵产品,均能激活机体的免疫系统,特别是巨噬细胞、NK细胞和B淋巴细胞,而对T细胞本无直接作用。⑥乳酸菌增强机体免疫力主要表现在以下两方面：一是影响非特异性免疫应答，增强单核吞噬细胞(单核细胞和巨噬细胞)、多形核白细胞的活力，刺激活性

氧和单核因子的分泌。刺激活性氧、溶酶体酶和单核因子的分泌。二是刺激特异性免疫应答，如加强黏膜表面和血清中IgA、IgM、IgG水平，促进T、B淋巴细胞的增殖，加强机体的免疫力。乳酸菌菌体抗原及代谢物通过刺激肠黏膜淋巴结，既可激发免疫活性细胞，产生特异性抗体和致敏淋巴细胞，调节机体的免疫应答，还可以激活巨噬细胞，加强和促进其吞噬作用。乳酸杆菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用，另一方面由于它能在肠道定植，相当于天然自动免疫。加之它们还能刺激腹膜巨噬细胞、产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及细胞免疫等，所以能增强机体的非特异性和特异性免疫反应，提高机体的抗病能力。

降低血压的作用。国内外的研究表明,目前已经发现了多种具有降血压作用的乳酸菌,其中主要以瑞士乳杆菌为主。除瑞士乳杆菌外,也发现其他一些乳酸菌同样产生降压肽。乳酸茵能降血压作用来自三方面：其一，通过其胞外蛋白酶、肽酶(羧肽酶、氨肽酶)的水解作用，将食物蛋白如乳蛋白中具有降压活性的肽片段释放出来,如ACE抑制肽、阿片活性肽。它们能与ACE活性中心结合,竟争性地抑制ACE活性,使血管紧张素Ⅰ不能转化为血管紧张素Ⅱ,从而起到降高血压的作用。其二，某些乳酸菌具有L-谷氨酸脱羧酶活性,它能高效专一性的催化L-谷氨酸脱羧产生γ-氨基丁酸（GABA）又是中枢神经系统重要的抑制性神经递质之一,在哺乳动物的脑血管中都存在有GABA能神经支配,并存在相应的受体,它可通过调节中枢神经系统,作用于脊髓的血管运动中枢,与起扩张血管作用的突触后GABA A受体和对交感神经末梢有抑制作用的GABA B受体相结合,能有效的促进血管扩张,从而达到降血压的目的。⑦降低血清胆固醇水平。血清中过高的胆固醇被认为是诱发高血压、心脏病等多种心血管疾病的重要因素。胆固醇水平直接关系到人类健康，研发降低胆固醇的药制品成为目前科学研究工作热点之一。⑧科学家通过大量研究，发现乳酸菌具有降低人体血清胆固醇的作用。迄今为止又发现了多种在体内或体外有较强降胆固醇作用的乳酸菌：嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌等。

对阴道疾病的调节。女性阴道内有多种菌群定植，其中乳酸杆菌是正常菌群中数量最多、作用最大的常驻菌。它可分解阴道内的糖原，产生乳酸使阴道内环境保持酸性，利于阴道的自洁。当某种原因导致阴道内菌群失调时，可引起一些内源性阴道疾病，所以恢复阴道内各菌群正常的生态比例是治疗的关键。⑨应用乳酸杆菌制剂治愈细菌性阴道疾病取得了较好的治疗，很多报道表明，乳杆菌活菌阴道制剂对BV治疗已经取得明显效果。乳酸菌在阴道内发挥生理功能、调整阴道内菌群、维持生态平衡，起到良好的效果。

延缓衰老。延缓衰老的机制是为了消除自由基和发挥正常菌群的作用。益生菌含有超氧化物歧化酶，这种酶能歧化氧自由基产生的过氧化氢，产生无毒物质。从而解除自由基的毒性作用，延缓衰老。⑩

二、乳制品的生产

乳制品包括杀菌乳、酸乳、灭菌乳、乳粉、配方乳粉、炼乳、干酪、干酪素、乳清粉、乳糖等。乳制品有着自己的生产工艺流程：

1．巴氏杀菌乳原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→均质→巴氏杀菌→冷却→灌装→冷藏

2．灭菌乳原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→预热→均质→超高温瞬时灭菌（或杀菌）→冷却→无菌灌装（或保持灭菌）→成品储存

3．酸牛乳凝固型：原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→均质→杀菌→冷却→接入发酵

菌种→灌装→发酵→冷却→冷藏

搅拌型：原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→均质→杀菌→冷却→接入发酵菌种

→发酵→添加辅料→冷却→灌装→冷藏11

乳酸菌被广泛的应用于各种乳制品中，这也极大的体现了乳酸菌的生物价值。今天，乳制品的种类还在不断发展，乳酸菌等益生菌的价值还将继续发掘，并体现在我们的产品中。

三、乳酸菌的展望

随着研究的不断深入，乳酸菌独特的营养与保健作用越来越受到人们的广泛关注。在国外，人们对乳酸菌等益生菌的研究工作开展较早，含益生菌的想产品在日本和欧洲市场上已经非常普遍。而且对它的生理功能及作用也进行了深入的研究，在益生菌的提高机体免疫作用，降低胆固醇水平和降低血压等方面的研究菌取得了一定的成果。与国外相比我国目前在乳酸菌等益生菌的研究方面比较薄弱，绝大部分是从事产品的开发制造。由于意识到乳酸菌的独特作用，我国也开始进行乳酸菌的研究，乳酸菌等益生菌的生理活性已通过发酵乳制品和微生态制剂等多种形式被广泛的进行研究，并且研究领域逐步得到拓展，此类产品也正逐年增多。

很多乳酸菌是人体肠道固有的益生菌类且人类对其应用的历史长达五千多年，特别是近代对其的研究，发现乳酸菌对动物、人体在医药及医疗保健方面具有许多特殊的生理功能，因而对乳酸菌作更深入、广泛的研究显得格外重要。我们可以采用包括基因工程在内的现代化生物高科技手段 开发优势菌种，稳定遗传特性，提高发酵工艺将成为以后这一领域的主要攻关的热点。12随着研究的不断深人，挖掘乳酸菌新的医药保健功能，以利于其应用的水平提高，范围扩大。乳酸菌会以其自身的特性和魅力，吸引人们对其进行研究和利用，使这为人类的健康事业作出更大的贡献益生菌酸奶的产品种类和形式应更为丰富。国内许多大的乳品企业早就把益生菌酸奶作为战略方向，而把足够消费者需求和良好的益生菌功效相结合是益生菌酸奶发展的方向。益生菌酸奶被消费者看作是优于果汁、果汁饮料、调酸乳饮料的健康饮品，因而在佐餐饮料市场将会大有可为。

当然，我们也要考虑到存在的问题，比如益生菌的安全性。乳酸菌等益生菌在代谢过程中可能会产生有害物质，可能产生抗药性，这些也是我们今后在应用乳酸菌是组要注意的问题。

参考文献：

①百度百科·乳酸菌：https://www.360docs.net/doc/fc3829652.html,/view/43466.htm

②百度百科·乳酸菌：https://www.360docs.net/doc/fc3829652.html,/view/43466.htm

③乳酸菌的功能性质·https://www.360docs.net/doc/fc3829652.html,/view/85f894d176eeaeaad1f33002.html

④乳酸菌的功能性质·https://www.360docs.net/doc/fc3829652.html,/view/85f894d176eeaeaad1f33002.html

⑤乳酸菌的功能性质·https://www.360docs.net/doc/fc3829652.html,/view/85f894d176eeaeaad1f33002.html

⑥赵瑞香：《嗜酸乳杆菌及其应用研究》科学出版社2007年出版

⑦赵瑞香：《嗜酸乳杆菌及其应用研究》科学出版社2007年出版

⑧赵瑞香：《嗜酸乳杆菌及其应用研究》科学出版社2007年出版

⑨赵瑞香：《嗜酸乳杆菌及其应用研究》科学出版社2007年出版

⑩赵瑞香：《嗜酸乳杆菌及其应用研究》科学出版社2007年出版

11乳制品的生产：https://www.360docs.net/doc/fc3829652.html,/view/1447b7106edb6f1aff001f72.html

12酸奶中乳酸菌的研究：https://www.360docs.net/doc/fc3829652.html,/view/4dccf36caf1ffc4ffe47acf9.html