乳制品中嗜酸乳杆菌的益生特性

李杰，李炳仁，李琴

（1.黑龙江省完达山乳业股份有限公司，哈尔滨150030；2.黑龙江省双峰农场）

人或动物通过食物摄取的，具有潜在的营养保健作用和生物活性的微生物被认为是益生菌。大多数益生菌利用乳糖作为能源，乳及乳制品是益生菌良好的载体，牛乳能满足益生菌在肠道内生长的要求。

市售的含益生菌的最常见乳制品——酸奶，酸奶是乳制品中益生菌的最大应用领域。包括用嗜酸乳杆菌或双歧杆菌及其培养物生产的传统型酸奶及酸奶制品。在美国，将嗜酸乳杆菌添加到巴氏消毒乳中的非发酵酸性乳，这种非发酵乳在低温下贮存，因而益生菌不能生长，但它可以作为益生菌的载体物质。此外，还有含益生菌的发酵乳制品、含干酪乳杆菌的乳制品——Yakult、含益生菌的干燥乳制品及药品。

目前国际上对乳酸菌等益生菌的研究显得非常活跃，益生菌已经被广泛运用到药品、保健品及食品的生产开发当中，形成了相当成熟的市场[1]。本文对乳制品中嗜酸乳杆菌的益生作用及应用做一介绍。

1 嗜酸乳杆菌的益生特性

1.1 营养作用

乳酸菌发酵后产生的乳酸，可提高胃内食物的预消化，提高钙、磷、铁的利用率和维生素D的吸收；乳糖分解产生的半乳糖，是构成脑神经系统中脑苷脂的成分，与婴幼儿出生后的生长有密切的关系；同时产生的大量维生素B群能促进人体神经细胞的发育。

1.2 消除乳糖不耐症

许多人消化乳糖的能力不足，是由于肠道中乳糖酶的活性不足，这一问题在亚洲和非洲人群中普遍存在，欧美人群中也有相当的比例，这一现象称为乳糖不耐症[2]。嗜酸乳杆菌能分泌β-半乳糖苷酶，促进人体对奶质中乳糖的吸收，从而缓解乳糖不耐症。Goldin等的研究认为在小肠中没有被消化的乳糖进入结肠，结肠中的微生物将其分解为乳酸、气体和其它物质，这导致正常渗透压平衡度被改变和液体积累进而引起腹涨、痉挛和腹泻，故使许多人不能摄入乳制品，从而切断了重要的营养素如优质蛋白和钙的来源[3]。Monte：等和Gillilalld等1978年证实酸奶是很好的外源性乳糖酶的来源，它可以帮助乳糖不耐症患者消化乳糖，从而达到缓解乳糖不耐症的效果[4，5]。

1.3 整肠作用

嗜酸乳杆菌有耐胃酸及肠道消化液作用，活着进入人体肠道内，通过其生长及各种代谢作用产生细菌素、有机酸（主要是乳酸）等[6，7]，使肠道pH值降低，从而阻止致病菌在肠道内生长和繁殖；促进肠内细菌群的正常化，抑制肠内腐败物质产生，保持肠道机能的正常。大量动物实验证明了乳酸菌在动物体内的抑菌作用，关于体外抑菌试验也有不少报道。赵瑞香、李元瑞等通过研究嗜酸乳杆菌的抑菌特性也发现其对致病性大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌和炭疽杆菌有拮抗性[8]。嗜酸乳杆菌产生的抑菌活性物质，其抗菌作用以及潜在的应用价位引起国内外学者的极大关注。Virlcent（1959）首次报道嗜酸乳杆菌产生细菌素laetoeid，之后又发现了细菌laetaeinB，aeidophilueinA，acidocin8 912[9]；Harris等发现乳酸杆菌可产生细菌素，抑制有害菌的生长与繁殖[10]。

益生菌及含有益生菌的酸奶可被用于各种消化道疾病的治疗及预防。对婴幼儿的病毒和细菌性急性肠炎及痢疾、抗生素饮用引起的肠炎及痢疾、旅行期间的痢疾、中老年人的便秘都有治疗及预防作用。

1.4 增强机体免疫力

摄入特定的乳杆菌可以增强机体的免疫反应，增强宿主对肠道感染的抗性。研究认为摄入的益生菌可以激活巨噬细胞，巨噬细胞可破坏机体中的病源微生物。免疫系统的增强增加了宿主的防御能力，这是益生菌用于保健食品控制肠道感染的主要理论依据。嗜酸乳杆菌在幼龄动物免疫力的发展中起重要的作用，特别是针对抗原引起的保护性反应肠道炎症。Wagner等证明嗜酸乳杆菌NCFM对免疫缺陷鼠具有诱导产生抗体和细胞反应的功能[11]；Teiadasimon等测定了含有嗜酸乳杆菌NCFM的酸奶对霍乱毒素免疫鼠膜和系统IgG、lgA水平的影响，结果表明喂养这种酸奶的鼠肠道和血清中lgA和IgG的水平较高[12]；Lessard和Brisson给断奶仔猪饲喂乳杆菌后，接种传染性胃肠炎病毒疫苗，试验组血清中的特异性抗体IgG水平显著高于对照组[13]。Alvarez等报道乳酸菌能增强消化道和呼吸道粘膜系统产生IgA，进一步研究证实，乳酸菌及其代谢产物刺激动物机体的免疫系统，其作用与免疫佐剂相似，能诱导动物一些与免疫有关的细胞产生白细胞介素、促进细胞分裂素、干扰素、肿瘤坏死因子等[14-16]。

1.5 抗癌作用

嗜酸乳杆菌抗癌作用是由于肠道菌群的改善，抑制了致癌物质的产生。一般认为，菌体代谢产物活化了免疫功能，抑制了癌细胞的增殖。Goldin等研究证明，腐败性细菌作用于食物成分和胆汁酸盐类，能生成亚硝基化合物、胆固醇及胆汁酸的代谢物、氨基酸代谢物（酚类、吲哚、硫化氢）等有机致癌物质。与这些致癌物质有关的肠内细菌酶有β-葡萄糖醛酸酶、硝基还原酶、偶氮还原酶等。嗜酸乳杆菌能降低这些细菌酶的活性，从而降低这些酶转变为致癌物的可能[17]。益生菌抗癌作用的机制到目前为止，益生菌抗癌的机制还不明了。研究报道了多种抗癌作用机理，因此益生菌抗癌功能不是从单一因素起作用，而是从多条途径发挥作用。从作用来分，可以分为直接作用和间接作用，直接作用就是菌体本身或其活性代谢产物对致癌物的结合或转化灭活；间接作用就是通过调节肠道菌群及其代谢酶活性、调节宿主解毒相关的酶活力、调节免疫功能来起到抗癌功能[18]。

1.6 降低胆固醇

血清中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的减少被认为能减少心血管疾病。1985年，Gilliland和其他研究人员指出，在厌氧条件和含有适量胆盐的高胆固醇培养基中生长时，嗜酸乳杆菌菌体细胞可以吸收胆固醇而降低介质中胆固醇的含量，证实了嗜酸乳杆菌有吸收胆固醇的能力，而这两种情况是肠道所具备的[19]。ThomPson等对12个健康人进行了为期9周的含有嗜酸乳杆菌甜乳喂养实验，证实含有嗜酸乳杆菌的乳制品对血脂有影响[20]。Eyssen为研究血液中胆固醇的量与肠道中微生物区系的关系。用同一种食物饲喂无菌动物与普通动物，结果无菌动物血液中胆固醇含量是普通动物血液中胆固醇含量的两倍，普通动物排泄的粪便中胆固醇的量要高于无菌动物。这个试验表明：血液对胆固醇的吸收受肠道微生物区系影响[21]。

Anderson和Gilliland让高胆固醇血症人摄入，用嗜酸乳杆菌L1生产的一种酸奶产品，试验表明：摄入用嗜酸乳杆菌L1生产的酸奶产品的高胆固醇血症人，第1阶段血液中胆固醇下降了3.2%，患冠心病的危险减少24倍。由于嗜酸乳杆菌L1不太适合在乳中生长，因而其数量也不是很大。将来如果能够分离出高产菌株，对高胆固醇血症人一定会有更好的疗效[22]。

1.7 其他功能

人的衰老与肠内有害细菌产生的氨、胺、硫化氢、吲哚、酚、粪臭素等有害腐败产物有很大关系。嗜酸乳杆菌代谢产生的乳酸抑制了这些腐败物，使机体衰老的过程变得缓慢。

嗜酸乳杆菌还可以提高动物消化酶的活性，改善维生素的代谢，防止便秘、抗辐射、中和肠毒素、降低胺、氨等有害物质的产生。同时它具有治疗和预防尿路感染的潜在作用[23]。

2 嗜酸乳杆菌的应用

2.1 在食品中的应用

人们的饮食结构和习惯与科学的发展及社会的进步密切相关，当今世界食品发展的潮流是营养保健品，在国外称为“健康食品”、“营养食品”或“功能食品”。嗜酸乳杆菌是人体肠道中的重要微生物，与人体健康息息相关，当其达到一定数量时，能改善或调节肠道微生物菌群的平衡，增强机体免疫力，降低胆固醇水平，缓解乳糖不耐症以及抑制肿瘤细胞的形成等，即起到健康促进效果。美国科学家SenarS先生早在1951年就预言，在今后的二三十年间，嗜酸乳杆菌的开发、研究及应用将具有强大的生命力[24]。近几年来，随着人们健康意识的逐步增强，嗜酸乳杆菌是目前乳酸菌家族中极为重视研究和开发的益生菌，被视为”第三代乳酸发酵剂菌种”。在欧美、澳大利亚、日本等国已出现多种含有嗜酸乳杆菌的生物活性奶。在国内，随着人们健康意识的增强，对健康食品开始重视，但嗜酸乳杆菌的研究和开发较晚，主要用于一些乳制品中，在其它方面没有得到合理的应用。

2.2 在医药上的应用

嗜酸乳杆菌在医药上的应用源于其固有的保健作用。在二三十年代，Rettger等人在美国对嗜酸乳杆菌的作用及其在临床上的应用做了大量的工作，使人们对发酵奶产生了更大的兴趣，他们认为发酵奶对便秘、细菌性痢疾、结肠炎、斯普鲁症乃至湿疹的患者均有或至少暂时的缓解作用[25]；另一方面，自50年代以来，抗生素得到了广泛的应用，然而其给人类带来的忧虑也越来越明显，抗生素长期应用引起肠道菌群紊乱，造成肠道功能失调，由此而来的抗生素伴联性腹泻和超感染，肠道细菌易位已经成为现时医院中难以解决的问题；尤其是抗生素的使用，使得耐药菌株增加，耐药因子的迅速扩散，更是用抗生素本身难以解决的问题[26]。

因此，人们试图求助于生物防治方法，以菌治菌，重新建立起肠道正常菌群的平衡，调整肠道微生态环境，保证机体正常的功能，达到防病、治病、保健、延年益寿的目的。

2.3 在工业上的应用

目前在工业生产上的用途主要是生产乳酸。乳酸是具有重要工业价值的有机酸，广泛用于食品、医药、化工（例如涂料、溶剂、增塑剂等的合成）、纺织业、电镀等。我国是在1994年期间于重庆首先生产药用乳酸钙，60年代后发展较快。80年代以来，随着基础技术的发展，国内外对乳酸的发酵、回收和精制等一系列技术进行了很多研究工作，有望使乳酸生产找到更为简捷和经济的方法[27]。

3 益生菌的展望

益生菌研究虽不过百年历史，但是发展速度很快，在菌种开发、产品研发方面都取得了长足的进步。目前，世界上许多科学家们也在加紧研究如何利用益生菌中所具有的活性，激活免疫功能，使它怎样才能更好的应用在抗过敏、调节免疫系统、控制肿瘤和抑制癌症、改善胃肠动力等上而为人类作更大的贡献。可以说，在不久的将来，益生菌对人类生活将会更加息息相关。

中国是拥有13亿人口的国家，它是全球公认的一个最大的最具消费潜力和市场空间的消费大国。随着社会的不断发展，人们对生活和健康的日益重视，对自然的、健康的制品越来越认知，势必为益生菌产品的开发和应用带来契机，尤其是可以作为食品的益生菌制剂越来越受到人们的青睐。中国在最近几年来已加快了对益生菌研究与开发应用的步伐，可以预料，21世纪，益生菌产品将会被人们更加广泛地应用，中国的益生菌产品市场，其前景无限宽广。

［1］汪家琦，李启明，张龙安.国内外益生菌在乳品中的应用现状及发展趋势［EB］.http：//blog.sina.com.cn/s/ blog_67c7f4c70100lki6.html 2007-04-04.

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