益生菌在食品中的應(yīng)用及其前景與展望

1、益生菌在食品中的應(yīng)用及其前景與展望摘 要近年，益生菌已廣泛用于乳制品行業(yè)，在保健品和醫(yī)藥行業(yè)中，某些益生菌也已被用于疾病治療和患者的康復(fù)，現(xiàn)在含有益生菌的糖果、甜點(diǎn)和果汁飲品也陸續(xù)出現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上。益生菌作為生物研究的新領(lǐng)域，對(duì)人類的營(yíng)養(yǎng)和健康具有重大的意義。益生菌制品因其特有的無毒副作用，能調(diào)節(jié)人體微生物區(qū)系促進(jìn)健康，日益成為功能食品研究中的焦，并且在食品工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞 益生菌 現(xiàn)狀 功能性食品前 言益生菌是指經(jīng)口攝入或其它黏膜途徑進(jìn)入，通過改善黏膜表面微生物或酶的平衡、或刺激特異性或非特異性免疫機(jī)制而發(fā)揮作用的微生物制劑。益生菌進(jìn)入動(dòng)物消化道后，通過改善消化道菌群及酶的平衡，迅

2、速提高機(jī)體的抗病能力、代謝能力和對(duì)食物的消化吸收能力，從而達(dá)到防治消化道疾病和促進(jìn)生長(zhǎng)的雙重作用。從而可知，第一，益生菌能改善腸道菌群；第二，它帶給宿主有益的功效；第三，它是活性的微生物。而乳酸菌是一類能以糖為原料，發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌的總稱，是益生菌中最具代表性的菌屬。乳酸菌有利于人體鍵康能被人們認(rèn)識(shí)并加以利用也經(jīng)過了一個(gè)長(zhǎng)期的過程。20世界初，諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者俄國(guó)科學(xué)家梅契尼柯夫(Metch-nikoff)發(fā)現(xiàn)生活在保加利亞一帶的人們長(zhǎng)壽者居多，調(diào)查后是因?yàn)樗麄兠刻旌人崮?。?jīng)過一番研究后得知，在酸奶中的乳酸菌能夠防止有害菌的繁殖，抑制腸內(nèi)異常發(fā)酵，從而達(dá)到預(yù)防老化的作用。據(jù)此，他提出了

3、“酸奶長(zhǎng)生不老說”。乳酸菌是一種存在于人類體內(nèi)的益生菌。乳酸菌能夠?qū)⑻妓衔锇l(fā)酵成乳酸，因而得名。益生菌能夠幫助消化，有助人體腸臟的健康，因此常被視為健康食品，添加在酸奶之內(nèi)。長(zhǎng)期科學(xué)研究結(jié)果表明，以乳酸菌為代表的益生菌是人體必不可少的且具有重要生理功能的有益菌，它們數(shù)量的多和少，直接影響到人的健康與否，直接影響到人的壽命長(zhǎng)短，科學(xué)家長(zhǎng)期研究的結(jié)果證明，乳酸菌對(duì)人的健康與長(zhǎng)壽非常重要。正 文1. 益生菌的作用機(jī)制改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，抑制病原菌的生長(zhǎng)繁殖研究表明，益生菌能有序地定植于動(dòng)物黏膜、皮膚等表面或細(xì)胞之間，占據(jù)宿主消化道的定植位點(diǎn)，形成生物屏障，減小病原微生物的侵染、定植起著占位、爭(zhēng)奪營(yíng)

4、養(yǎng)、拮抗的作用，保護(hù)機(jī)體不被病原菌侵入。益生菌能抑制致病菌的定植和增殖，除了數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)外，還可通過分泌抗菌物質(zhì)來抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。如雙歧桿菌、乳酸菌在體內(nèi)能發(fā)酵糖類產(chǎn)生醋酸和乳酸，使腸內(nèi)處于酸性環(huán)境，保護(hù)腸道內(nèi)的微環(huán)境，阻止致病菌的侵入、粘附和定植。某些益生菌可產(chǎn)生過氧化氫和天然抗生素類物質(zhì)，或減少腸道內(nèi)氨及胺等毒性物質(zhì)的產(chǎn)生，以形成抑制或殺死有害菌的環(huán)境，如某些益生菌對(duì)沙門菌就有很好的抑制性及殺菌效果 。腸道益生菌群還可通過與外來菌群對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)來抑制雜菌，當(dāng)某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成為有害菌的生長(zhǎng)限制因素時(shí)，這種抑制現(xiàn)象就會(huì)明顯。同時(shí)，當(dāng)需氧型來菌群對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)來抑制雜菌，當(dāng)某種營(yíng)養(yǎng)物

5、質(zhì)成為有害菌的生長(zhǎng)限制因素時(shí)，這種抑制現(xiàn)象就會(huì)明顯。同時(shí)，當(dāng)需氧型益生菌進(jìn)入消化道后，生長(zhǎng)繁殖消耗腸道內(nèi)大量氧氣，使局部環(huán)境的氧分子濃度降低，氧化還原電勢(shì)下降，使需氧型致病菌得不到足夠氧氣而大幅度下降起到防止動(dòng)物患病的作用。2. 益生菌的作用益生菌在動(dòng)物消化道內(nèi)生長(zhǎng)、繁殖和活動(dòng)，能直接產(chǎn)生多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、氨基酸、短鏈脂肪酸、促生長(zhǎng)因子等，這些物質(zhì)均可參與動(dòng)物體的新陳代謝。有的益生菌在動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)繁殖時(shí)能合成核黃素、泛酸、葉酸、鈷氨素等B 族維生素，參與機(jī)體某些重要的代謝反應(yīng) 。1) 提高免疫功能人體免疫功能會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而降低，免疫系統(tǒng)的功能失調(diào)將帶來健康問題，如過敏和炎癥反應(yīng)。研究

6、表明，益生菌能通過激活巨噬細(xì)胞、增強(qiáng)NK細(xì)胞活性、增加免疫球蛋白特別是IgA的水平來增強(qiáng)非特異性免疫和特異性免疫應(yīng)答。益生菌的活菌細(xì)胞、死細(xì)胞或發(fā)酵產(chǎn)物都具有免疫調(diào)節(jié)功能。研究表明，一些乳桿菌發(fā)酵制品可使腸中與結(jié)腸癌有關(guān)的-葡萄苷酸酶、-葡糖苷酶、甘氨膽酸還原酶和硝基還原酶活性下降，可使-干擾素和白細(xì)胞介素等非特異性免疫系統(tǒng)激活物增加，增加淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞數(shù)量，增強(qiáng)包括輪狀病毒疫苗在內(nèi)的各種激發(fā)物的特異性免疫應(yīng)答。益生菌還可通過恢復(fù)和改善腸黏膜屏障功能，調(diào)節(jié)區(qū)域免疫反應(yīng)，恢復(fù)或增強(qiáng)免疫功能。乳酸桿菌能提高巨噬細(xì)胞的活性，并能抑制腫瘤的生長(zhǎng)。雙歧桿菌還具有良好的抗菌性并能增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，乳酸

7、桿菌能明顯增強(qiáng)機(jī)體的免疫力，降低致病菌的侵染 。2) 抗腫瘤作用流行病學(xué)調(diào)查顯示，癌癥發(fā)病率和膳食組分密切相關(guān)，現(xiàn)己證明含益生菌的膳食，有明顯降低癌癥發(fā)病率的功效。對(duì)益生菌的抗癌研究顯示，嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、德氏乳桿菌、保加利亞乳桿菌的菌體或用其制成的酸奶食用后可活化單球巨噬細(xì)胞的活性，增強(qiáng)全身性免疫應(yīng)答。干酪乳桿菌、乳酸乳桿菌、奶油鏈球菌及各種雙歧桿菌的菌體或酸奶上清液均具有相當(dāng)強(qiáng)的抗腫瘤活性。研究還表明，益生菌具有阻抑結(jié)腸和其他器官中發(fā)生的非基因型和基因型突變的功能，其機(jī)制是益生菌或其代謝副產(chǎn)物通過影響結(jié)腸上皮細(xì)胞的變化過程，達(dá)到降低癌細(xì)胞增殖的目的 。3) 幫助消化、吸收、代謝各種營(yíng)

8、養(yǎng)素幫助消化、吸收、代謝各種營(yíng)養(yǎng)素，如：蛋白質(zhì)、糖、纖維、微量元素等；蛋白質(zhì)是由20種氨基酸組成，其中8種氨基酸是人體無法自體合成，必須通過食物中攝取，稱之為必須氨基酸，人體中缺乏了這些必須氨基酸就無法存活，可這些氨基酸必須通過腸道中的有益菌才能吸收轉(zhuǎn)換，所以人體不能缺少這些益生菌；有進(jìn)就要有出，排便是人生存中非常重要的一件生理活動(dòng)，但沒有膳食纖維就無法排便，膳食纖維要發(fā)揮作用的前提是要分解為最少份子，它才能吸水來刺激腸道的蠕動(dòng)，分解膳食纖維的工作就是有益生菌來完成的。4) 其他作用益生菌對(duì)人體的生理功能還包括調(diào)節(jié)體內(nèi)膽固醇水平、抗高血壓、保護(hù)生殖泌尿系統(tǒng)、防止腹瀉、減少心血管疾病的發(fā)病率、降

9、低與酒精中毒性肝病相關(guān)的內(nèi)毒素的作用等。3. 益生菌菌種應(yīng)具備的條件及其安全性1) 益生菌菌種應(yīng)具備的條件并不是所有菌株都可用作為益生菌生產(chǎn)制品 ，好的益生菌株必須滿足以下條件：一是益生菌菌種最好來自動(dòng)物自身腸道，可保證益生菌進(jìn)入腸道后能定植和迅速生長(zhǎng)繁殖利于發(fā)揮益生功能。二是具有良好的益生功能，有利于提高宿主抗病力和促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育。三是在體內(nèi)外易于繁殖體外繁殖速度快，經(jīng)加工后活菌種存活率高，穩(wěn)定性好，便于生產(chǎn)和儲(chǔ)存。四是能在低PH值和膽汁中存活，并能植入腸粘膜。2) 益生菌菌種的安全性由于大多數(shù)益生菌產(chǎn)品是作為食品或藥品形式出現(xiàn)在市場(chǎng)，因此 在鑒定益生菌的安全性時(shí)，必須考慮致病性侵染性因子

10、代謝活力及益生菌的生物學(xué)安全性等，可采用體外實(shí)驗(yàn)Donohue Salmine動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)等方法來評(píng)估益生菌的安全。把益生菌的安全性概括為 應(yīng)用于人類的益生菌最好來自人體，必須從健康人的腸道中分離經(jīng)過一定時(shí)間證明無致病性，不能使膽鹽早期解離，不能攜帶可以轉(zhuǎn)移的抗生素基因，不能有與一些疾病如心內(nèi)膜炎、腸道不適癥等相聯(lián)系的歷史，因此對(duì)于益生菌的使用應(yīng)該謹(jǐn)慎，不能不加區(qū)別地將益生菌應(yīng)用獸藥和動(dòng)物生長(zhǎng)促進(jìn)劑于人體。4. 益生菌在食品中的應(yīng)用1) 應(yīng)用于食品的常見益生菌應(yīng)用于功能性食品的常見益生菌主要指兩大類乳酸菌群：一類為雙歧桿菌，該類乳酸菌為全球公認(rèn)的益生菌，尚未見不利于人體的報(bào)道。常見的有嬰

11、兒雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌、短雙歧桿菌、青春雙歧桿菌等；另一類為乳桿菌，如嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌和羅伊氏乳桿菌等，其中較新型的兩個(gè)菌種為植物乳桿菌和羅伊氏乳桿菌。2) 益生菌在酸奶中的應(yīng)用許多研究者將注意力集中到腸道來源的乳酸菌首先建議使用腸道來源Henneb-erg Lactobacyllusaci-生產(chǎn)一種被稱為改性酸奶這種以“溫和酸奶“名稱上市的發(fā)酵乳產(chǎn)品，在德國(guó)及西歐市場(chǎng)得到廣大消費(fèi)者的認(rèn)同目前應(yīng)用于酸奶中的菌種有保加利亞乳桿菌，發(fā)嗜熱乳桿菌，雙歧桿菌等，酸奶通過微生物酵乳桿菌或酶作用使牛奶發(fā)生生化改變易產(chǎn)生對(duì)人體有益的成分易于保存。3) 益生菌在干酪中的應(yīng)用干酪

12、也可作為益生菌的載體蛋白，又兼具對(duì)人體獨(dú)特的生理功能，脂肪水解是干酪成熟過程中最重要的變化之一。發(fā)酵劑和非發(fā)酵劑乳酸菌構(gòu)成了干酪主要菌。嗜熱菌和L.bulgaricus S.thermoph是硬質(zhì)意大利和瑞士干酪的常用菌。嗜溫菌ilus L.casei和L.plantarum是多種干酪成熟的主要非發(fā)酵劑。4) 雙歧桿菌在豆乳產(chǎn)品中的應(yīng)用Kamaly 1998進(jìn)行了豆乳產(chǎn)品的Bifidobacterium研究，在豆乳中能強(qiáng)化碳水化合物，蛋白水解物和氨基酸能促進(jìn)Bifidobacterium的生長(zhǎng)酸化，并能夠生產(chǎn)出以Bifidobacterium為唯一發(fā)酵菌種的質(zhì)地優(yōu)良的酸奶產(chǎn)品。眾多研究工作者認(rèn)

13、為，酸奶是益生菌的最佳食物載體，其主要原因是發(fā)酵食品特別是發(fā)酵乳制品本身就有很好的健康功效，消費(fèi)者已熟知發(fā)酵食品中含有活性。微生物并已受到青睞作為發(fā)酵菌種的益生菌可將發(fā)酵性能與健康功效結(jié)合。酸奶產(chǎn)品是一類健康食品的印象有助于益生菌日推薦攝入量的推廣。此外，從工藝技術(shù)上發(fā)酵乳制品能保持最大發(fā)酵菌活菌數(shù)為益生菌的存活創(chuàng)造有利條件的技術(shù)已成熟。5) 益生菌在其他食品中的應(yīng)用Johnson等應(yīng)用發(fā)酵的含燕麥薔薇果飲料，其攝入能夠降低人糞便中短鏈脂肪酸的含量同時(shí)對(duì)糞便和微生物產(chǎn)生影響等。Errkkila2001年應(yīng)用新型發(fā)酵劑發(fā)酵干腸得到了新風(fēng)味的干腸制發(fā)酵劑制品。發(fā)酵劑由L.rhamnosusGG L

14、C-705 E-97800 P.penos和taceusE90390 L.plantarumE98098組成。Quintana1999年應(yīng)用L.plantarum作發(fā)酵菌種，低溫條件下對(duì)綠橄欖進(jìn)行發(fā)酵確立了發(fā)酵的各種參數(shù)，為綠橄欖產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了一種方便有效的方法。Kalac和Kalae （2000年）以L.plantarum等為發(fā)酵菌種生產(chǎn)泡菜，有效地降低了產(chǎn)品中胺的含量。5. 前景與展望JonA Vanderhoof根據(jù)臨床研究表明：某些益生菌能夠幫助治療各種腹瀉及其引起的紊亂。包括輪狀病毒引起的腹瀉 與抗生素有關(guān)的腹瀉 梭菌引起的腹瀉等 。一些新的數(shù)據(jù)證實(shí)某些益生菌能控制炎癥性疾病,預(yù)防

15、和治療過敏性疾病.當(dāng)前研究的熱點(diǎn)是采用不同方式添加益生菌，使益生菌在功能性食品中廣泛使用。益生菌的研究和應(yīng)用日漸成熟 可開發(fā)利用的菌種不斷增加，益生菌的配方日趨復(fù)雜化 生產(chǎn)加工技術(shù)也得到改進(jìn)。今后的開發(fā)研究重點(diǎn)應(yīng)該是從細(xì)胞水平和分子水平上或通過基因工程手段獲得能永久性的定居在腸道的益生菌和多功能性的微生態(tài)制劑。除穩(wěn)定性研究外如何提高菌體的耐酸性 膽汁耐受性和提高產(chǎn)酶能力，將成為研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。另有最新資料表明今后的發(fā)展趨勢(shì)可能是合生元（即益生菌和益生元GIBSON在1995年提出益生元的定義和概念）同時(shí)并用的制品。通過促進(jìn)外源性活菌在腸道中定植，選擇性刺激一種或幾種有益菌生長(zhǎng)代謝促進(jìn)宿主健康

16、。綜上所述益生菌對(duì)人體有著愈來愈重要的功效，同時(shí)也受到越來越多的研究人員和消費(fèi)者的關(guān)注。益生菌不僅應(yīng)用在食品中而且在醫(yī)藥 畜牧業(yè)也有著廣泛的應(yīng)用，縱觀全世界近幾年來益生菌及其制品的生產(chǎn)銷售情況相信益生菌在我國(guó)也會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。參 考 文 獻(xiàn)1 凌代文,東秀珠.乳酸細(xì)菌分類鑒定及實(shí)驗(yàn)方法北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1999,3.2 孟昭赫.食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法注解微生物學(xué)部分(第一版)北京:人民衛(wèi)生出版社,1990.3 刁其玉，屠焰，齊廣海.益生菌(素)的研究及其在飼料中的應(yīng)用J. 飼料工業(yè)，2002，23（10）：1-4.4 Shih F. Probiotics and prebiotics as functional food ingredientsJ.Nahrung/Food, 2003, 47(5):285-287.5 張民. 益生菌的營(yíng)養(yǎng)和免疫J. 飼料研究，2002，10：6-8.6 張揚(yáng)，袁杰利. 腸道益生菌對(duì)機(jī)體免疫功能的影響J.中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志, 2003, 8（4）：246-24