乳酸菌制劑與微生態(tài)制劑

乳酸菌制劑與微生態(tài)制劑

蘑菇制劑是指對(duì)蘑菇進(jìn)行栽培，然后按照適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ苽浜谢罹姆勰?、片劑或砂漿。服用后能起到整腸和防治腸胃疾病作用的一類微生態(tài)制劑。乳酸菌制劑是微生態(tài)制劑的一種,所謂微生態(tài)制劑是指在微生態(tài)學(xué)理論的指導(dǎo)下,調(diào)整生態(tài)失調(diào)、保持微生態(tài)平衡、提高宿主(人、動(dòng)植物)健康水平或增進(jìn)健康狀態(tài)的生理活性制品及其代謝產(chǎn)物以及促進(jìn)這些生理菌群生長(zhǎng)繁殖的生物制品。我國(guó)1994年農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)使用微生態(tài)制劑的品種有:蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、糞鏈球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、乳鏈球菌等,其中大部分也屬于乳酸菌類。1機(jī)體生物測(cè)定的作用生物的生存與繁衍,必須適應(yīng)環(huán)境,這種環(huán)境包括外環(huán)境(也稱為大生態(tài))和內(nèi)環(huán)境(也稱為微生態(tài))。各類微生物在體內(nèi)的微環(huán)境中形成一種微生態(tài)平衡。這是長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的正常微生物與其宿主在不同發(fā)育階段中動(dòng)態(tài)的生理性的組合。一個(gè)成年人大約有1×1013個(gè)細(xì)胞,而腸道中棲息著約由400個(gè)種組成的1×1014個(gè)微生物,這些微生物作為一個(gè)整體存在。它們之間互相依賴又互相制約,其中大部分與細(xì)胞接觸,交換能量和物質(zhì),甚至互相傳遞遺傳信息。這些微生物具有各種各樣的酶類,進(jìn)行著非常出色的有條不紊的代謝活動(dòng),它們對(duì)機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)水平、生理功能、藥物效應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)、腫瘤發(fā)生細(xì)菌感染、衰老過(guò)程、毒素反應(yīng)和突然的應(yīng)激反應(yīng)等都有作用。機(jī)體內(nèi)的微生物有下列四個(gè)特征:1.1定位在機(jī)體內(nèi),不同微生物的正常種群在空間所處的位置基本是一定的。以回腸下部的結(jié)腸最為集中。不僅種類多,而且數(shù)量大。同一種群,在生物學(xué)上基本是相同的.但在生態(tài)學(xué)上是不同的,原籍菌在原籍是益菌,如果脫離了原籍轉(zhuǎn)移到外籍,成了異位菌,就可能是有害菌。在微生態(tài)平衡中.定位能防止細(xì)菌異位與內(nèi)源性感染。1.2定性在機(jī)體中.并不是任何微生物都能生存下來(lái),只有某些特定的菌群才能繁衍生息。它們對(duì)機(jī)體的生理作用和機(jī)體提供給它們的生存環(huán)境是長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。在微生態(tài)平衡中.定性對(duì)微生物和宿主是互為有利的。1.3定量在機(jī)體中,不同部位的各類微生物菌群成員的數(shù)量大體是固定的。在微生態(tài)平衡中,定量是微生態(tài)平衡的關(guān)鍵之一。優(yōu)勢(shì)菌群通常是決定微生物生態(tài)平衡的核心因素,如在腸道中厭氧菌占優(yōu)勢(shì),一旦這個(gè)優(yōu)勢(shì)菌群數(shù)量下降或完全消失,就會(huì)導(dǎo)致平衡失調(diào)。1.4定主人體內(nèi)微生物菌群和動(dòng)物體內(nèi)的微生物菌群,并不完全相同,即使是同一個(gè)種的細(xì)菌。在動(dòng)物體內(nèi)是不致病的重要的生理菌群,在人體內(nèi)則有可能是非生理菌或致病的菌,反之亦然。在研制生態(tài)制劑時(shí),一定要考慮到種屬關(guān)系,由哪種生物來(lái),再回到哪種生物的生境,這樣研制的制劑,效果才會(huì)好。腸道生態(tài)制劑(活菌制劑之一)是針對(duì)微生態(tài)失調(diào),用非致病菌研制的一種制劑。它是采用機(jī)體內(nèi)正常微生物,經(jīng)人工繁殖,制成活菌制劑,然后使其回到原來(lái)的生境,在體內(nèi)定植和繁殖。發(fā)揮其自然生理功能,達(dá)到調(diào)整菌群,起到防病和治病的作用。在眾多的生態(tài)制劑中,乳酸菌制劑是最好的一種.因?yàn)樗鼰o(wú)毒副作用,擔(dān)負(fù)著機(jī)體多種重要的生理功能,與機(jī)體健康息息相關(guān)。2蘑菇制劑的優(yōu)點(diǎn)乳酸菌對(duì)人體主要具有免疫調(diào)節(jié)、調(diào)整腸道菌群、防止腹瀉、降低糞便中某些酶活性及抗突變抗癌的保健作用。2.1腸道組織吸附法乳酸菌吸附于腸道表面,最后在人體腸道中生長(zhǎng)是乳酸菌發(fā)揮作用的重要前提條件,與那些無(wú)吸附力的乳酸菌相比,具有吸附性的乳酸菌在腸道中能存活更長(zhǎng)時(shí)間,更好地發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。吸附有助于黏膜表面與腸道淋巴器官相互作用,這些淋巴器官具有調(diào)整局部和整體免疫的功能。吸附性也有助于將腸道表皮致病菌排出腸道。體外研究表明,不同乳酸菌具有不同的吸附能力,可以通過(guò)活組織檢查法來(lái)研究乳酸菌在體內(nèi)的吸附作用。雖然吸附性是乳酸菌發(fā)生功能的重要前提之一,但很強(qiáng)的吸附性也會(huì)增加宿主感染的概率,也有一些乳酸菌,雖然只有很弱的吸附性,但對(duì)宿主仍表現(xiàn)出較強(qiáng)的益生作用。2.2對(duì)細(xì)胞增殖的影響人體研究表明,由這些乳酸菌引發(fā)的免疫調(diào)節(jié)作用,并沒(méi)有引起發(fā)炎反應(yīng)等不利影響。如來(lái)自排泄物的鼠李糖乳桿菌GG和乳酸雙歧桿菌Bb-12在體外能抑制淋巴細(xì)胞增殖。那些食用霉變食品引起特異性濕疹的兒童,在補(bǔ)充上述兩種乳酸菌后,與對(duì)照組相比,服用組的治療效果明顯優(yōu)于前者。2.3鼠李糖乳桿菌的藥代動(dòng)力學(xué)乳酸菌主要通過(guò)兩種方式來(lái)拮抗微生物,一是在其生長(zhǎng)過(guò)程中,分泌一些抗菌性物質(zhì);二是與病原菌競(jìng)爭(zhēng)生存空間。盡管乳酸菌可以產(chǎn)生細(xì)菌素,但在體內(nèi)細(xì)菌素抑制病原菌的作用非常有限,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的細(xì)菌素只能抑制親緣關(guān)系較近的其他乳桿菌或那些生孢子菌(如芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌)。但是,一些低分子量的初級(jí)代謝物(如過(guò)氧化氫、乳酸、乙酸及其他芳香類化合物)和一些次級(jí)代謝物對(duì)有害微生物(如沙門(mén)菌、大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌等)具有很強(qiáng)的抑制作用。鼠李糖乳桿菌在體外產(chǎn)生一種低分子量的抗菌物,可能是一種短鏈脂肪酸(但不是乳酸或乙酸),對(duì)一些厭氧菌(梭狀芽孢桿菌、類菌體、腸細(xì)菌、假單胞菌、葡萄球菌等)具有抑制作用,但對(duì)其他乳桿菌無(wú)抑制作用。鼠李糖乳桿菌對(duì)小鼠鼠傷寒沙門(mén)菌有抑制作用。鼠李糖乳桿菌的懸浮液能降低金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌等的存活率。這種低分子量抗菌物與乳酸生成無(wú)關(guān),對(duì)受試的乳桿菌和雙歧桿菌無(wú)抑制作用。2.4細(xì)菌活性的變化人們對(duì)食品或腸道中細(xì)菌的抗突變、抗癌作用已經(jīng)研究了多年。細(xì)菌抗癌的作用主要有:結(jié)合或降低致癌物/前致癌物;產(chǎn)生抗突變化合物;修飾腸道中與前致癌物生成有關(guān)的酶;通過(guò)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)來(lái)抑制腫瘤的形成。但按目前的標(biāo)準(zhǔn),這些細(xì)菌只有少數(shù)屬于乳酸菌。人體實(shí)驗(yàn)表明,乳酸菌能減少糞便中致突變物的濃度及某些酶的活性,這些酶與突變物或致癌物的激活有關(guān)。某些糞便中的酶如硝酸鹽還原酶和葡糖苷酸酶在結(jié)腸中能將前致癌物轉(zhuǎn)變?yōu)橹掳┪铩?.5促進(jìn)蛋白質(zhì)吸收利用,提高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)乳酸菌制劑中的乳酸菌(如雙歧桿菌和乳桿菌等),在機(jī)體內(nèi)能夠合成多種維生素,如尼克酸、葉酸、煙酸、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12等,促進(jìn)機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的消化、吸收和利用,促進(jìn)機(jī)體對(duì)鈣、鋅、鐵和維生素D的吸收,具有幫助消化增進(jìn)食欲的作用。2.6乳酸菌制劑的免疫作用乳酸菌制劑有利于補(bǔ)充老年人體內(nèi)雙歧桿菌和乳桿菌等優(yōu)勢(shì)菌群的缺失,堅(jiān)固腸道生物屏障結(jié)構(gòu),參與腸道菌膜的重建,從而起到重要的占位保護(hù)作用和排他性的生物拮抗作用;并能分泌多種有機(jī)酸、細(xì)菌素和抗菌物質(zhì),構(gòu)建化學(xué)屏障,使異常增殖的腐敗菌減少,并大大地減少機(jī)體對(duì)有毒產(chǎn)物(組胺、酪氨、腐胺、硫化氫、吲哚、亞硝酸鹽和酚類等)的產(chǎn)生與吸收,有利于臟器功能的正常發(fā)揮及衰老進(jìn)程的延緩。乳酸菌制劑作為免疫賦活劑或非特異性免疫調(diào)節(jié)因子,可激活或促進(jìn)機(jī)體的細(xì)胞和體液免疫功能,這就有利于機(jī)體免受致病微生物的侵襲和損害。其中的乳酸菌還具有激活機(jī)體細(xì)胞內(nèi)超氧化歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的作用,促使抗氧化物產(chǎn)生,減少自由基的損傷和延緩老化作用。因此,乳酸菌制劑對(duì)老年人保健作用就在于通過(guò)對(duì)機(jī)體體內(nèi)微生物菌群調(diào)整,激發(fā)機(jī)體本身的效應(yīng)(如微生態(tài)系、免疫系和代謝系的活動(dòng)),來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)自身、延緩衰老進(jìn)程的目的。3活菌制劑的組成目前人用乳酸菌制品已有近百種之多。從成分上看有些是單純的活菌制劑,而有些是除乳酸菌外配合有雙歧因子及其他成分組成的復(fù)合(復(fù)方)制劑;活菌制劑中有的是單菌,也有的是由多種菌組成;從劑型上看有片劑、膠囊、沖劑及液態(tài)制劑,包括乳品飲料、口服液等。3.1復(fù)合制劑的制備膠囊劑是乳酸菌制品的一種重要?jiǎng)┬?。膠囊劑的特點(diǎn)是生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單,運(yùn)輸和攜帶方便,可掩蓋制劑的不良?xì)饷?可有不同顏色便于區(qū)別,藥物的生物利用率高,因?yàn)橹圃鞎r(shí)不需加膠黏劑,也不施壓,因而易于分散,可以用不透明囊殼減少乳酸菌受光、熱和空氣的影響。其缺點(diǎn)是水劑和吸濕性強(qiáng)的制劑不宜直接制成膠囊。此外,膠囊不適于兒童服用。3.2乳酸菌膠囊的使用目前片劑也是乳酸菌制品的一大類,它是用乳酸菌劑加適當(dāng)輔料,通過(guò)制劑技術(shù)制成的片狀制劑。片劑具有劑量準(zhǔn)確、質(zhì)量穩(wěn)定(與光、空氣、水分等接觸面減小之故)、服用和攜帶方便、便于識(shí)別以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是兒童不易吞服,貯藏條件不當(dāng)時(shí)易變質(zhì)。常見(jiàn)乳酸菌片劑有兩種,一類是口服片,另一類是外用片?？诜衅胀ㄆ湍c溶衣片。如乳酸菌奶片、乳酸菌素片等屬于普通片。口服片一般要求有較好的崩解性和溶出性。為防止和減少氧的損害,最好進(jìn)行包衣。腸溶片也許是多數(shù)乳酸菌口服片較理想的劑型,這種片劑既可防止胃酸對(duì)菌的傷害作用,也可減少氧的影響。外用片主要是供治療陰道疾病之用。除普通片外還可制成泡騰片,要求有較好的崩解性和分散性。3.3乳酸菌乳劑組成對(duì)雙歧桿菌的影響沖劑也是乳酸菌制品的一大類。沖劑生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,不需復(fù)雜的設(shè)備,攜帶和服用方便。沖劑以菌粉、填充劑、穩(wěn)定劑和調(diào)味劑等組成。沖劑可分為可溶性沖劑和混懸性沖劑,乳酸菌沖劑多為后者。乳酸菌沖劑主料為干燥菌粉,輔料為奶粉以及淀粉等,根據(jù)產(chǎn)品要求還可加入一些甜味劑、香精等調(diào)味劑,有的還加入一些營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑如維生素等。在雙歧桿菌沖劑中還可加入低聚糖等雙歧因子。經(jīng)充分混合制成顆?；蚍蹌?用復(fù)合鋁膜真空包裝,按所含菌數(shù)有不同規(guī)格,每克含菌數(shù)從幾億到上百億。3.4乳酸菌口服液、解氨染液口服液也是乳酸菌制品的一大類,從生產(chǎn)工藝上可分為兩類,一類是由食品級(jí)原料制成培養(yǎng)基接入乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵液不經(jīng)滅菌,直接在無(wú)菌條件下灌裝,即得到產(chǎn)品;另一類是先以組方加工成溶液,經(jīng)滅菌冷卻后加入乳酸菌粉或菌懸液混合后灌裝得到產(chǎn)品。第一類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是原液經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵,除了乳酸菌本身的有益作用外,其產(chǎn)生的許多代謝產(chǎn)物對(duì)人體也有很好的保健作用。體外實(shí)驗(yàn)證明,有的乳酸菌口服液可以促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng),有類似雙歧因子的作用,但這類口服液由于是酸性液態(tài)產(chǎn)品,對(duì)其中的乳酸菌本身存活不利。第二類口服液可以根據(jù)需要配制各種溶液,然后與菌劑混合。其優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)菌的生理特性來(lái)配制有利于菌存活的液劑,延長(zhǎng)菌的存活期。但是這兩類產(chǎn)品都不可能有較長(zhǎng)的活菌數(shù)高的保質(zhì)期。最好是在低溫下保存,就近銷售為宜。乳酸菌口服液有多種配方,有含雙歧因子的,有加入食藥兼用的中草藥的,也有含強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)素的。但就中草藥來(lái)講,要求原料必須是食物和衛(wèi)生部已批準(zhǔn)公布的食藥兼用的中草藥,不得隨意添加其他藥物。營(yíng)養(yǎng)素也要按規(guī)定的量添加。第一類口服液工藝與一般的液態(tài)發(fā)酵工藝相似,只不過(guò)是在發(fā)酵結(jié)束后增加灌裝工藝,灌裝要求在無(wú)菌條件下進(jìn)行,因此,發(fā)酵罐通過(guò)管首與灌裝設(shè)備需密封連接,灌裝車(chē)間要求有一定的潔凈度,以避免污染。第二類產(chǎn)品則分兩部分:一是乳酸菌的培養(yǎng)和菌劑制備;二是按配方配制口服液基料,然后將兩者按要求混合,再行灌裝。3.5乳酸菌發(fā)酵乳酸菌發(fā)酵果蔬汁是一類新型制劑,它是利用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的某些精制果蔬汁,經(jīng)合適的乳酸菌發(fā)酵而制成的液態(tài)產(chǎn)品,其優(yōu)點(diǎn)是兼有乳酸菌和代謝物以及果蔬汁高營(yíng)養(yǎng)的有益作用,可不添加任何人工成分,達(dá)到全天然的要求。3.6微膠囊是一種固定化型的納米膠囊乳酸菌制品質(zhì)量最重要的標(biāo)志之一是活菌數(shù),對(duì)那些單純以活菌數(shù)為惟一指標(biāo)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)更為重要。乳酸菌在產(chǎn)品保存中極易失活,如何延長(zhǎng)保存期成了這類產(chǎn)品的一大難題。國(guó)內(nèi)外都在試圖通過(guò)基因改造或耐酸耐氧菌株的篩選等來(lái)提高菌種對(duì)酸和氧的抵抗能力;在工藝技術(shù)上,通過(guò)微膠囊使菌與氧和酸等不利因素隔離,以提高菌的存活率。微膠囊是利用某些天然或合成的大分子材料為囊材,把對(duì)光、氧等外界環(huán)境敏感的或揮發(fā)性強(qiáng)的物質(zhì),如香料、揮發(fā)油、營(yíng)養(yǎng)素、酶、微生物及細(xì)胞組織等固體或液體包裹在中心部位,形成微小膠囊。微膠囊實(shí)際上是固定化的一種類型。利用合適的囊材把菌體包裹住,使之與外部隔絕,以達(dá)到保護(hù)的目的。4發(fā)展蘑菇制劑為了更好發(fā)揮乳酸菌的使用效果,近年來(lái)在對(duì)微生物的菌株改造、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品形式等方面作了許多研究工作。主要有以下幾個(gè)方面。4.1增加其效果有試驗(yàn)表明,乳酸桿菌和雙歧桿菌配合使用能夠增加其效果。嚴(yán)格厭氧的菌株與非嚴(yán)格厭氧菌株進(jìn)行共培養(yǎng),可以提高厭氧菌的產(chǎn)量和存活率,利于各菌株發(fā)揮效用。4.2培養(yǎng)基培養(yǎng)基添加微量元素(Fe、Cu、Zn、Se、Mo等),菌體生長(zhǎng)需要的氨基酸(Arg、Tyr、Pro、Phe等)和B族維生素等物質(zhì)于培養(yǎng)基中,可促進(jìn)菌株生長(zhǎng)及延長(zhǎng)其在成品中的存活時(shí)間。4.3適當(dāng)?shù)呢?fù)荷法可以成功達(dá)到預(yù)期位置，并且可以使用有人驗(yàn)證,酸奶就是乳酸桿菌和雙歧桿菌的有效載體,可使其進(jìn)入腸道的過(guò)程中存活率