乳酸菌益生功能及其在食品中的应用综述

田珂雪 陈雪洋

关键词：乳酸菌;肠道;免疫;代谢;应用

一、乳酸菌益生功能

乳酸菌益生功能主要分为三大类：肠道功能、免疫功能、代谢功能。

（一）肠道功能

1、防治腹泻。腹泻病是一种常见的消化道综合征，对于儿童尤为常见。Weizman等发现，添加罗伊氏乳酸杆菌或乳酸乳球菌的配方奶粉可预防婴幼儿腹泻。复合乳酸菌（乳酸鏈球菌、乳酸杆菌和嗜乳酸杆菌）制剂能在腹泻儿童体内繁殖，产生乳酸，降低pH值，抑制有害菌种复制。此外，口服乳酸菌水溶液也可明显缩短儿童腹泻持续时间。

2、防治乳糖不耐症。乳糖不耐症，是由于无法消化吸收乳糖而导致的腹泻、腹痛、腹胀等症状。谷月华等研究得出，从新疆酸马奶中分离出的植物乳杆菌K2所产生的B一半乳糖有解决人体内乳糖不耐症的潜力。Vincent等利用大肠杆菌表达乳酸乳球菌IIA03编码β一半乳糖苷酶的基因，可分解乳糖。

3、防治消化性溃疡。消化性溃疡是消化系统的多发病，主要因为幽门螺杆菌感染和胃黏膜保护作用减弱。近年研究表明，乳酸菌可安全、方便、廉价地抑制幽门螺杆菌Apostolidis等研究发现，乳酸和豆奶发酵产生的乳酸和酚类物质可控制幽门螺杆菌。目前，已有应用乳酸菌素片联合阿莫西林三联疗法医治消化性溃疡的研究，比传统的方法治愈消化性溃疡的效果更佳，更值得推广。

（二）免疫功能

1、改善免疫能力。研究表明，乳酸菌可通过分泌的代谢物和细胞壁相关分子与宿主细胞相互作用，激活免疫相关细胞信号转导，调控细胞因子表达/稳定性、抗体分泌、免疫细胞分化及活性，增强机体免疫功能。最近有研究表明，一种从健康人类志愿者粪便中新分离的鼠李糖乳杆菌KF5可以在脱脂乳中产生胞外多糖，刺激脾细胞的体外增殖，调节免疫活性的功能。

2、抑菌能力。乳酸菌可通过竞争营养物和通过分泌具有抗微生物活性的物质（包括有机酸、过氧化物和抗微生物多肽）来拮抗病原体。Lin等筛选出的植物乳杆菌NTUl02，可以抑制金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、肠道沙门氏菌、副溶血性弧菌等多种微生物的活性。Min s等研究证明，乳酸菌抗菌剂可以产生具有抗菌活性的代谢物，从而在冷藏过程中抑制菠菜中的食源性病原体。

（三）代谢功能

1、降低胆固醇含量。韦云路等研究发现，动物双歧杆菌LPL—RH、长双歧杆菌TIT及植物乳杆菌LPL一1在体内可降低大鼠血脂。从我国传统发酵乳中筛选出来的植物乳杆菌HLX37菌株，可耐受人体胃肠道，且能有效降低胆固醇水平。

2、降低高血压。Nicola Wilck等研究发现，服用乳酸菌可以逆转由于高盐饮食导致的人类和小鼠肠道菌群显著改变而引起的高血压。

3、抗氧化。乳酸菌可以通过螯合金属离子、清除自由基、调控氧化还原系统和调控相关信号通路等途径发挥抗氧化作用，乳酸菌开发天然抗氧化剂和抗衰老药品是目前各领域研究的热点。张香美等发现，植物乳杆菌b一2具有较好的抑菌能力和抗氧化能力，可作为功能性乳酸菌发酵剂。Wouters等研究表明，由植物乳杆菌IMDO 788和肠膜微生物IMDO 1347组成的混合发酵剂发酵出的韭菜具有良好的抗氧化活性以及感官特性。

4、改善Ⅱ型糖尿病。研究表明，一些乳酸菌（比如保加利亚乳杆菌CCFM4、植物乳杆菌CCFMl0、嗜酸乳杆菌CCFM6）的细胞提取物具有抑制a一葡萄糖苷酶作用，从而可以避免淀粉和多糖降解成可被吸收的单糖，减少葡萄糖的吸收，降低餐后血糖水平。此外，乳酸菌也可定植于肠道，调节肠道菌群及增加粘附蛋白的表达，与肠黏膜一起构成肠道的天然生物屏障，减少肠道内有害菌的数量，增加有益菌的数量，维持肠道菌群平衡，降低内毒素脂多糖含量及肠道上皮细胞通透性，减少炎性因子的释放及氧化应激反应，减轻对胰岛B细胞的破坏。此外，乳酸菌还具有抗氧化作用，Chen等研究表明，给患有Ⅱ型糖尿病的小鼠喂食干酪乳杆菌CCFM0412可以显著降低活性氧，并且谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽也有显著增加。FitaJled等研究发现，消耗300g/d含有嗜酸乳杆菌La5和乳酸乳球菌Bbl2的益生菌酸奶可改善Ⅱ型糖尿病患者患者的抗氧化状态和空腹血糖。这些发现表明，益生菌酸奶是能够发挥抗糖尿病和抗氧化性能的功能性食物。

5、减轻脂肪肝的症状。Kobyliak等研究，-3脂肪酸与益生菌的共同作用更能有效地减轻脂肪肝。石磊等筛选出唾液乳杆菌LB一2P能显著减少肥胖大鼠肝脏脂肪蓄积，并且具有一定的抗脂肪肝作用。

6、缓解精神性疾病。乳酸菌缓解精神性疾病的主要机制是：调节肠道免疫功能;促进神经信号物质产生，比如，提高脑中y一氨基丁酸和5一羟色胺的水平来调节大脑中枢神经系统的功能;调节内分泌细胞激素。加入乳酸菌能调节肠道内分泌细胞激素的分泌，如促肾上腺皮质激素释放因子、促肾上腺皮质激素、肾上腺皮质酮等激素类物质，使其维持动态平衡，作用于肌体脑部神经，维持机体精神状态，缓解精神疲劳。乳酸菌可通过以下方面应用于缓解精神性疾病中：使肠道内环境稳定，干预自闭症的治疗;摄入乳酸菌，预防和缓解抑郁症;减缓患者的精神分裂和焦虑。

7、降低肠癌的风险。通过改善人体肠道微生物菌群，提高机体的免疫能力，结合或降解潜在的致癌物质，产生抗肿瘤或抗诱变的物质，完成对肿瘤生长的抑制。目前，Carmen等初步验证，干酪乳杆菌BL23与嗜热链球菌CRL807能够有效减轻小鼠结肠癌症状。伍静等研究发现，利用植物乳杆菌发酵大麦得到的提取物LFBE对人结肠癌HT一29细胞增殖具有显著的抑制作用，能够诱导HT一29细胞凋亡，导致其细胞解体。

二、乳酸菌在食品中的应用

（一）乳制品

1、酸奶。利用巴氏杀菌法对奶粉或牛乳原料进行杀菌处理，当冷却环节结束之后，按照原料的用量加入适当的链球菌属或乳杆菌属，使得原料进入发酵状态，最终获得液态或糊状的酸奶制品。

2、奶酪。将牛奶、羊奶等相关原料乳进行冷却杀菌处理之后，按照原料乳的比例，向其中加入一定比例的乳酸菌发酵剂（保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌等）对原料乳进行发酵处理。经过一定的发酵时间之后，原料乳中的酪蛋白等蛋白质完全凝固，将容器中液态的乳清全部排出，最后将凝固的蛋白质压成多个小块，获得成品干酪。

3、奶油。可利用乳酸菌（丁二酮乳链球菌、嗜柠檬酸链球菌）从羊奶原料或牛奶原料中提取出半固体状态的奶油，用于奶油蛋糕、面包的加工和制作中。

（二）蔬菜深加工

1、泡菜、腌菜加工。利用肠膜明串珠菌、植物乳杆菌以及黄瓜乳杆菌等发酵包心菜、白菜等蔬菜，制作泡菜及腌菜。

2、蔬菜发酵汁。将山芋、马铃薯、胡萝卜等蔬菜原料清洗完成，之后加入嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌，通过乳酸菌发酵获得蔬菜发酵汁。

（三）肉制品生产

乳酸菌作为发酵剂在发酵香肠生产过程中被广泛使用。在肉类加工发酵过程中，乳酸菌通过蛋白酶、脂肪酶等水解酶类促进肉料蛋白质和脂肪分解代谢，使制品易于消化吸收，同时糖类的代谢产物乳酸能降低制品的pH值，抑制腐败菌和致病菌的生长从而消除细菌毒素。此外，发酵过程中形成醛、酮、醇、羧酸等物质可以改善肉制品的风味吲。

三、结论与展望

提升乳酸菌和肠道上皮细胞相互作用的认识，为保护肠道健康以及预防和治疗肠道疾病提供新的方法，并为乳酸菌类食品及相关产品的研发与应用提供更可靠的理论依据。

开发新菌种：扩展野生型乳酸菌的筛选范围。海洋中物种丰富，可以在其中筛选出大量的优良野生型乳酸菌，另一方面，可以利用人工诱变或基因工程等手段筛选出优良的乳酸菌菌种，丰富乳酸菌菌种。

安全洼评估：虽然乳酸菌可以提高机体免疫功能，但也有少量资料表明，某些种类的乳酸菌对机体也有致病性，韩国有乳酸乳球菌引起肝脏脓肿的案例。需注意乳酸菌可能存在的安全风险，避免乳酸菌的潜在危害。

新产品开发：在医药及食品领域中开发出安全、高效的产品是目前研究的热点，例如，随着医学和分子生物学技术的发展，用乳酸菌表达功能性蛋白，或开发活菌口服疫苗预防畜禽病毒性疾病。