益生菌研究历史

大腸菌之分離
• Alfred Nissle於
1917年
• Escherichia coli
Nissile 1917 strain • 治療桿菌性痢疾
(Shigellosis)
梅契尼可夫之啟發
• 由於梅契尼可夫闡述了乳酸菌對人體的潛在益處，以及 延長壽命的可能性，啟發一名日本科學家代田稔。代田 稔相信並開始研究細菌與良好腸道健康之間的關係。之 後代田稔決定在實驗室裡，將人類腸道中能夠平衡菌叢 （gut flora）的菌株分離出來。 • 1930年，代田稔將Lb. casei成功且有效地分離出來，並 經過數個世代的培養，在1935年生產出特殊菌種。這種 新的乳酸菌菌株取名為代田菌（L. casei Shirota），能 夠對抗胃中的胃液所造成的酸性環境，直接進入腸道中。 • 他將這些菌種放入乳酸飲料中，這個飲料今天在世界上 許多國家販售，且直到今天，其配方並沒有太大的改變。 這種飲料的名稱是養樂多。
（3）醬油與麴黴 於醬油釀造方面，首係由接種麴黴（Aspergillus oryzae ，Aspergillus sojae）於蒸煮過之大豆，然 後加入食鹽水（最終濃度為17~18％左右）並於 15~30℃經半年以上之發酵成熟。於此過程當中會 逐漸增殖出耐鹽性強之乳酸菌（例如Pediococcus sojae，Pediococcus halophilus）或酵母菌 （Saccharomyces rouxii）等，並且生成酸、醇以 及香氣成分。最後生長出來之產膜酵母 （Torulopsis versatilis），則生成賦予與醬油特有 香氣之成分。
益生菌之命名
• 在1953年 • 益生菌（Probiotika） 的首次由德國研究員維 爾納克勞詩(Werner Kollath)引用。 • 倡導健康飲食: Whole foods
益生菌 (Probiotics)之定義
促進腸道微 生物平衡的 生物和物質
‘Organisms and substances which contribute to intestinal microbial balance’. (Parker in 1974.)
乳酸菌之父
• 埃黎耶· 埃黎赫· 梅契尼可夫 （Илья Ильич Мечников， 1845年5月16日－1916年7月16日） 出生於烏克蘭，是一位俄國微生 物學家與免疫學家，曾在1908年， 因為吞噬作用（英文： phagocytosis，一種由白血球執行 的免疫方式）的研究，而得到諾 貝爾生理學或醫學獎。也因為發 現乳酸菌對人體的益處，使人們 稱之為「乳酸菌之父」。 • 「腸道微生物對食物的依賴使得 我們可以設法改善體內的菌叢， 並利用有用微生物來取代有害微 生物」
• 由巴斯德於 1857年首次發現 乳酸菌。 • 在1878年李斯特也從餿牛奶 隔離出乳酸菌，後來也發現 乳酸菌可從腸道中分離。 • Tissier在1889年發現的雙歧 桿菌。 • 於 1900年，摩洛發現嗜酸乳 桿菌。據 G.里德所述Tissier 在1906年在巴黎大學的論文 是第一個提倡益生菌的腸功 能失調的治療功效。
胞學、遺傳學等學科，也常利用微生物作為研究的材料。
巴斯德
微生物學的奠基人路易士巴斯德 （Louis Pasteur）發表了微生物學 界公認的經典論文—《關於乳酸發 酵的記錄》並描述了乳酸菌。他認 為腸道內發酵是必須的，並且提出 益生菌有益的觀點。
何謂「乳酸菌」呢? 「乳酸菌」，就是指能分解、消化牛乳中所含的 「乳糖」，產生發酵作用後製造出「乳酸」的 細菌。
乾酪乳桿菌“養樂多”
• 乾酪乳桿菌代田菌株 (Lactobacillus casei strain Shirota) 的第一個穩定的培養， 在1930年，由日本京都大學醫 學院微生物實驗室的鈴木代田 稔博士完成。這種微生物是從 人體腸道中分離;耐胃酸和膽 汁酸，因此可以口服後達到降 低小腸。在1935年，鈴木代田 博士開發的“養樂多”，一個 乾酪乳桿菌代田菌株製造的乳 製品。他推測，這個有機體的 每日攝入量可能會促進腸道健 康，預防疾病，從而延長壽命。 一些研究表明，乾酪乳桿菌菌 株和使用該菌株生產的乳製品 產品有各種生物活性。這導致 了有益的乾酪乳桿菌代田菌株 及其產品菌株被稱為“益生 菌”(Probiotics)。
益生菌 (Probiotics)之定義
• “A live microbial feed
Roy Fuller: 益生菌是定植 於人體腸道內， 能產生確切健 康功效的活的 有益微生物
supplement
which
beneficially
improving
affects
its
the host animal by
發現發酵乳有益健康
• 在巴斯德研究院工作的期間，梅契尼可夫曾經到保 加利亞旅行，他發現當地有很多百歲人瑞。 • 發現他們經常飲用發酵乳。因此梅契尼可夫提出了 一種理論，認為乳酸對人體健康有益，可以延長人 類壽命。 • 並且為了證明此理論，他每天都喝優格（優酪乳）。 在晚年他編寫了三本書，分別是《傳染性疾病免疫 力》（Immunity in Infectious Diseases）、《人類 自然》（The Nature of Man）以及《壽命延長：樂 觀的研究》（The Prolongation of Life: Optimistic Studies）。 • 梅契尼可夫在1916年逝世，享年71歲，這已經超越 了當時的平均壽命。
intestinal microbial
balance” (Roy Fuller, 1989)
有益人類健康的微生物
1.傳統發酵食品與微生物
（1）優酪乳與乳酸菌 乳酸菌因能防止胃腸發生異常發酵且具整腸效果， 因而自古以來就被用來作為整腸劑之用。於1公克 的優酪乳飲料裡，就有為數高達20億左右之乳酸 菌存在，雖然所含的主要係為乳酸菌（微生物）， 然因此產品為健康食品、美容食品而得以普遍受 到婦孺老幼的愛用。
益生菌之研究歷史
孫舜國 2013 March 7
發酵之考古學
• 經考古學家研究考證，約在 150萬年前早期人類已經發 明並開始使用發酵食品，比 人類懂得如何用火的時間還 要早了約70萬年，乳酸發酵 可謂是一種最古老且簡 單 安全的保藏食物的方式。經 過一兩百萬年與人類的相互 適應和進化，乳酸菌已經成 為對人類最安全有益的腸道 共生菌群。
（2）納豆與納豆菌 製造拔絲納豆（natto）乃係施灑納豆菌 （Bacillus natto）孢子於蒸煮過之大豆，於40℃、 溼度80％以上的環境進行20小時左右的培養，藉 由繁殖於大豆上面的納豆菌之發酵作用，來將大 豆蛋白質分解成胺基酸，然後於 4~10℃經過一天 的熟成，即可製得納豆產品。於1個納豆裡就有為 數高達50億個以上的納豆菌存在著。納豆之粘 （拔絲）狀物乃係麩胺酸（glutamic acid）與 levan（一種多糖）所共聚成的一種聚麩胺酸（γpolyglutamic acid）。
2.近代發酵工業與微生物 （1）丙酮．丁醇發酵（有機溶劑） 丙酮（acetone）這種有機溶劑，乃係第一次世界大戰之 際，被用來製造無煙火藥之重要物質。至於丁醇 （butanol）則係第二次世界大戰之際，被用來作為航空 燃料的原料之用。此兩種有機溶劑發酵之生產方面，可利 用醋酸酪酸梭菌（Clostridium acetobutyricum）這株篩選 自土壤之丙酮．丁醇菌，來進行厭氣發酵的生產。 （2）檸檬酸發酵 檸檬酸係為食品及飲料界所常使用之酸味料，此外，亦有 其他之廣泛用途。過去都係萃取自柑橘類之果實，現在則 都係利用黑麴菌（Aspergillus niger）發酵糖蜜及澱粉的這 種微生物發酵法來生產。
（1）某一動物常與罹病微生物存在 （2）此一微生物可以從寄主分離出來，且可得到純種培 養 （3）分離出之純種培養物接種到感受性動物時，必然出 現特有之疾病症狀 （4）從人工接種的致病動物體，可以再分離出同樣的微 生物。 • 這些法則確立了病原菌的嚴格標準，被後人尊稱為〝細菌 學之父〞。
乳酸菌之發現
（5）柴魚與黴菌 通常所稱的『柴魚黴』係指Aspergillus屬之黴菌，例如分 離自優良柴魚產品的此屬菌種包括 Aspergillus glaucus、 Asp. repens、Asp. scheelei等。當以人工方式接種『優良柴 魚黴』於柴魚節，則因優良柴魚黴所具蛋白質分解活性力 較弱（胺基酸增加量較少），而得以生成更佳之香氣。 （6）啤酒與酵母 啤酒之釀造方法可分為『麥芽製造』、『麥汁調製』、 『發酵』、『成熟』的四個過程。其中的發酵與熟成步驟， 乃係於麥汁裡加入啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）， 於5~10℃發酵七天之後，除去沉澱之酵母，然後移至儲存 槽進行成熟。 （7）醋及醋酸菌
微生物學的歷史
• 1798 - 英國人詹納（Jenner）用
1864 - 法國人巴斯德（Pasteur）發明巴氏消毒法 （Pasteurisation） 1884 - 丹麥人克里斯蒂安·革蘭（Hans Christian Gram）發 明革蘭氏染色 1925 - 英國人弗萊明（Alexander Fleming）發現盤尼西林 • 20世紀的40年代後，微生物學的研究成果，被應用於醫學、工 業、農業等方面。生物研究方面，分子生物學、生物化學、細
何謂「益生菌(Probiotics)」呢? 「益生菌」是指應用於人類或其他動物，藉由改 善內生微生物相平衡、有益於宿主的活菌。 「益生菌」，是指可在人類腸道內繁殖且不具致 病性，而且對人類健康有所助益的細菌。
約瑟夫·李斯特，第一代李斯特男爵 (Sir Joseph Lister)
• 1860年，J﹒Lister（1827-1912）他認為 傷口感染係由微生物所引起，他利用石 碳酸（carbolic acid），又稱酚 （phenol）之稀釋液浸濕手術衣及噴灑 手術室，以減少常發生於手術後之感染 所造成的死亡，並設計手術器具使用前 的滅菌方法，其試驗乃是今日用於防止 感染之無菌技術（aseptic techniques） 之啟蒙。 • "The Father Of Modern Surgery"
西元前200年---發酵乳已經 用來治療胃腸疾病
• 古印度、古希臘和古埃 及就已經用有利於人體 的乳酸菌製成發酵食品。 古代多個地區都有食用 發酵乳的習慣，並用發 酵乳來治療胃腸疾病。
發酵乳酪之傳播
• 成吉思汗的軍隊就已 經將發酵馬奶和牛奶 作為日常性飲品。到 了16世紀中葉，發酵 乳酪漸漸成為一些民 族的傳統食品。
（4）味噌與麴黴 味噌係為以蒸熟的大豆加上食鹽（最終濃度12％ 左右）以及麴黴（例如Aspergillus oryzae），歷 經半年以上之發酵熟成所釀成的發酵產品。所用 的『麴黴』可依使用的的原料係為米、大麥、或 大豆，而分為『米麴』、『麥麴』或『大豆麴』， 至於所釀造出來的味噌，亦依序而被稱之為『米 味噌』、『麥味噌』、『豆味噌』。麴黴可以分 解大豆所含之蛋白質，而大量製造出味道良好的 胺基酸（例如穀胺酸），使得味噌因而更具風味。 於味噌釀製過程當中，耐鹽性之乳酸菌（P. halophilus）、酵母菌（S. cerevisiae）以及產膜酵 母（T. versatilis），對於風味之形成亦有莫大之 貢獻。
羅伯·柯霍 (Robert Koch )
• R﹒Koch（1843-1910）是德籍醫生，為疾病的細菌學說 奠定了牢固的基礎，這些研究工作包括了微生物純種的純 培養（pure culture），從馬鈴薯的固體培養技術改進為 明膠平板培養技術，又進而改為瓊脂平板培養技術，此法 沿用到現在；他首先分離炭疽病的病原菌，而以此菌的感 染提出了柯霍氏法則（Koch’s postulates），其內容為
優格
• Yoghurt (土耳其) (或yoghurt, yaourt, yoghurd, and yogourt ) • Kefir (東歐&中亞) • Filmjolk (北歐) • Koumiss (中亞&蒙古) • Ymer (丹麥)
優酪乳之工業化
• 德國建立了世界 上第一個優酪乳 作坊。