第七章 活性菌类及其加工技术

Ⅱ机会性病原微生物
链球菌

链球菌(Streptococcus)是化脓性球菌的另 一类常见的细菌，广泛存在于自然界和人 及动物粪便和健康人鼻咽部，引起各种化 脓性炎症，猩红热，丹毒，新生儿败血症， 脑膜炎，产褥热以及链球菌变态反应性疾 病等。
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Ⅲ Ⅲ 有益菌 有益菌
包括乳酸菌、双歧杆菌和一些真菌。 性质：能抑制外来有害菌生长，调节机体 免疫功能，帮助人体结肠中残余食物的消 化吸收，以及合成某些维生素。
（9）益生菌的其他功能

提高食物转化率,促进人及动物生长发育; 改善人体健康水平,有益菌大量增殖,产生竞争性排斥作用, 控制消化道疾病;

消化分解抗营养因子,如植酸、胰蛋白酶抑制因子、植物 凝集素和非淀粉多糖，促进营养物质的利用等。
3 益生菌的生理学功能及作用机理
（1）维持肠道菌群平衡，治疗肠道功能紊乱

益生菌可粘附于肠粘膜上皮细胞，通过自身及产 生代谢物和抑制物排斥致病菌；

在微环境下保持优势，并与肠道中其他细菌相互 作用，调整菌群间关系，以保证肠道菌群最佳优 势组合，并维持肠道菌群平衡。
（2）抗癌、抗肿瘤作用 益生菌的抗肿瘤作用是由于益生菌的存在及其生 成的代谢产物优化了肠道菌群的组合，增强了免 疫功能，抑制了肿瘤细胞的增殖和致癌物质的产 生。 Moore等人报导了对肠道菌群与癌症间的关系,他 们对不同地区,不同饮食习惯，结肠息肉患者和肿 瘤低发区,挑选出的87名对象进行研究,从这些人 的粪便中分离出55-60个菌株作统计学处理。 结果显示, 癌症发病率的高低和膳食组分密切相关, 而含益生菌的膳食己被证明具有明显降低癌症发 病率的功效。
大肠杆菌 引发的食物中毒

大肠杆菌0 157：H7血清型属肠出血性大肠杆菌， 自1982年在美国首先发现以来，包括我国等许多 国家都有报道，且日见增加。日本近年来因食物 污染该菌导致的数起大暴发，格外引人注目。在 美国和加拿大通常分离的肠道致病菌中，目前它 已排在第二或第三位。大肠杆菌O 157：H7引起 肠出血性腹泻，约2％～7％的病人会发展成溶血 性尿毒综合征，儿童与老人最容易出现后一种情 况。致病性大肠杆菌通过污染饮水、食品、娱乐 水体引起疾病暴发流行，病情严重者，可危急生 命。


（5）控制内毒素的产生 益生菌可抑制肠道中腐败细菌的繁殖，从 而减少肠道中内毒素和尿素酶的含量，使 血液中内毒素和氨含量下降。 让肝病患者食用益生菌，发现血氨、游离 血清酚及游离的氨基氮明显减少。
（6）延缓机体衰老

益生菌能使机体中某些具有抗衰老作用的酶活性
升高，使衰老的物质浓度降低。 研究表明：用婴儿双歧杆菌活菌液喂养老龄大白 鼠，观察到试验组的大白鼠经喂养后，血中抗衰 老生化指标(如超氧化物歧化酶SOD)比对照组显
乳酸菌
1 益生菌的概念

益生菌(probiotics)是一类通过改善宿主肠 道微生物菌群的平衡而发挥作用的活性微 生物。
人们对益生菌的认知过程



随着研究的深入,益生菌的定义在不断的变化； 1965年，Lilly提出“益生菌是对饲养动物肠道菌群平衡 有益的促进物或微生物”； 1991年，对益生菌的定义作了补充: “益生菌是含生理活 性物质,能通过胃肠或定植于结肠或在肠道增殖,调整肠道 菌群,提高机体免疫力的活的微生物”。 后来发现，死菌体细胞成分或代谢产物也具有与活菌相同 的生理功能； 1996年，对益生菌的定义不再强调活菌,他指出: “益生菌 剂是含生理活性菌或死细胞(包含代谢产物与细胞组成),摄 取后可改善粘膜表面菌群或酶的平衡,或刺激机体的特异 性或非特异性免疫力的微生物制剂”。 因此,从广义上讲,益生菌可以是单一菌株,也可以是多种菌 株甚至是它们的发酵产物。 即益生菌是一类对人体有益的微生态制剂

产气杆菌
现称“产气荚膜杆菌”，更多称其为 “产气荚膜梭菌”，广泛分布于自然界以 及人和动物肠道中的厌氧芽胞杆菌，是气 性坏疽的主要病原菌。气性坏疽是战时多 见的一种严重的创伤感染，以局部水肿、 产气、肌肉坏死及全身中毒为特征 。
Ⅰ致病菌
变形杆菌
人和动物的寄生菌和病原菌。 肠细菌科中的一属革兰阴性运动细菌。变形 杆菌广泛分布在自然界中，如土壤、水、垃 圾、腐败有机物及人或动物的肠道内。 可引起多种感染。常见感染有呼吸道感染、 腹泻、尿路感染、腹膜炎、中耳炎，还可引 起食物中毒 。

Ⅰ致病菌

葡萄球菌
葡萄球菌属，是一群革兰氏阳性球菌，因 常堆聚成葡萄串状，故名。多数为非致病 菌，少数可导致疾病。葡萄球菌是最常见 的化脓性球菌，是医院交叉感染的重要来 源。
Ⅰ致病菌

梭状芽孢杆菌

为厌氧性革兰氏阳性杆菌，罐装食品中引起腐败 的主要菌种，解糖嗜热梭状芽孢杆菌。可分解糖 类引起罐装水果、蔬菜等食品的产气性变质。 腐败梭状芽孢杆菌可以引起蛋白质食物的变质。 肉类罐装食品中最重要的是肉毒梭状芽孢杆菌， 其芽孢产生在菌体的中央或极端，芽孢耐热性极 大，能产生很强的毒素。
对宿主有益 无毒性作用


无致病作用
能在消化道存活 适应胃酸和胆汁 能在消化道表面定植 能产生有用的酶类和代谢物 在加工和贮存过程中能保持活性 具有良好的感官特性。
2 益生菌的种类

益生菌主要是人类和动物肠道内正常生理性菌和非肠道菌。 目前,常用的益生菌菌种有： 双歧杆菌 乳酸杆菌 某些链球菌
均建议：益生菌中不宜使用肠球 菌！
美国食品药物管理局认为安全的益生菌菌种


美国食品药物管理局认为安全的益生菌有40种， 其中包括： 黑曲霉、米曲霉、凝固芽孢杆菌、粘连芽孢杆菌、 地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、 厌氧性拟杆菌、发酵乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、 弯曲乳杆菌、载耳布吕克氏乳杆菌、乳酸乳杆菌、 胚牙乳杆菌、罗特氏乳杆菌、肠系膜明串球菌、 乳酸片球菌、毛状拟杆菌、瘤胃拟杆菌、猪拟杆 菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、婴儿双歧杆 菌、长双歧杆菌、嗜酸乳酸杆菌、嗜热性双歧杆 菌、短乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、 啤酒片球菌、戊糖片球菌、费氏丙酸菌、谢曼氏 丙酸杆菌、酿酒酵母、乳酸链球菌、二乙酰乳酸 链球菌、粪链球菌、中(间)链球菌、乳链球菌、嗜 热链球菌。




双歧杆菌

青春双歧杆菌 短双歧杆菌 两岐双岐杆菌


婴儿双岐杆菌
长双歧杆菌
乳酸杆菌

嗜酸乳杆菌 保加利亚乳杆菌 干酪乳杆菌 发酵乳杆菌

胚芽乳杆菌 短乳杆菌 纤维二糖乳杆菌 乳酸乳杆菌






链球菌
粪链球菌 乳链球菌 嗜热链球菌 乙酸乳酸双链球菌



粪链球菌是肠内繁殖最快的有益 菌，能分解糖类物质，产生乳酸， 以促进肠内乳酸杆菌、双岐杆菌 繁殖，并抑制有害菌，调节肠内 菌群。 但是，也有文章指出，粪肠球菌 能产生有害化学物质，破坏DNA， 进而引起促发直肠癌的基因活动。 International Probiotics Associ ation 和世界卫生组织（WHO）

第一节 人体正常肠道菌群
一、人体肠道菌群与健康的关系
Ⅰ致病菌 人体肠道内细菌分类 Ⅱ机会性病原微生物 Ⅲ有益菌
Ⅰ致病菌 Ⅰ致病菌 主要包括假产气菌、变形杆菌、葡萄球菌、 梭状芽孢杆菌等。 性质：既能致病又能产毒素，是腹泻、便 秘、肠道感染、肝损伤、癌症和脑炎的罪 魁祸首。
葡萄球菌
Ⅰ致病菌
Ⅱ机会性病原微生物
大肠杆菌


大肠埃希氏菌(E. coli)通常称为大肠杆菌，是 Escherich在1885年发现的，在相当长的一段时间内， 一直被当作正常肠道菌群的组成部分，认为是非致病 菌。直到20世纪中叶，才认识到一些特殊血清型的大 肠杆菌对人和动物有病原性，尤其对婴儿和幼畜，常 引起严重腹泻和败血症，是人类和大多数温血动物肠 道中的正常菌群。 但也有某些血清型的大肠杆菌可引起不同症状的腹泻， 根据不同的生物学特性将致病性大肠杆菌分为5类： 致病性大肠杆菌(EPEC)、肠产毒性大肠杆菌(ETEC)、 肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)、肠出血性大肠杆菌 (EHEC)、肠黏附性大肠杆菌(EAEC)。
案例


2008年4月1日中午12时， 村民姜某在家中举办生日宴， 邀请亲戚朋友63人共进午餐，当晚18时40分出现首例病 人。就餐人数63人，发病人数23人，罹患率36、51％。 其中男性10例，女性13例，末例病人发病时间为4月2日 20时50分。病人最短潜伏期6 小时，最长潜伏期26小时， 平均潜伏期16小时。所有病例均有共同的饮食史，都是4 月1日生日宴就餐人员，未就餐者未发现类似病例。经调 查23例患者均有进食同一凉拌拼盘食物史，而同桌进餐未 吃该拼盘者（其它主、副食均一致）未发病。因此，确定 该凉拌拼盘食品是引起食物中毒的可疑食物。 为了举办这②次生日宴， 该村民于3月31日在自家厨房加 工肉肠及熟食制品，加工场所简陋、生活垃圾和动物粪便 随处可见，卫生条件极差，加工用具、容器、餐具在使用 前没经过有效的消毒和洗涤，生熟食品混放，生熟刀案混 用，使食品在制作和存放过程中受到严重污染。

近来,膳食疗法来治疗高血压的研究很多,根据 Tacano研究表明,益生菌食品能在一定程度上控制 血压。 其抗高血压效果在先天性高血压老鼠实验中得到 证实,从啤酒酵母和瑞士乳杆菌发酵乳中分离的三

肽物质(Val-Pro-Pro和Ile-Pro-Pro)具有抑制血管
紧张素转移酶活性的作用。

（ACE）

著升高，衰老生化指标(过氧化脂质LPO)显著降
低。
（7）降胆固醇功能

许多研究证明益生菌可以降低胆固醇,每天吃酸奶
可使血清胆固醇降低;

最近有人用老鼠作实验,先给试验鼠吃罗氏乳杆菌
每天104个细胞,连续7天,再给予高胆固醇饲料,与
对照组相比,其总胆固醇下降20%,三甘油脂下降
33%。
（8）抗高血压功能
（3）增强免疫系统的功能

人体免疫功能会随着年龄的增长而降
低,免疫系统的功能失调将带来健康问
题,如过敏和炎症反应。

益生菌的活菌细胞、死细胞或是发酵 产物都具有免疫调节功能。
（4）营养作用

益生菌代谢产生的酸可促进对维生素D、钙和铁
离子的吸收。 研究表明益生菌可合成多种维生素，如硫胺素 （VB1）、核黄素（VB2）、尼克酸（VB3）、 吡哆醇（VB6）、泛酸、叶酸和维生素B12。 当某些因素造成肠道菌群失调时，明显表现出维 生素缺乏症。

变形杆菌 引起的食物中毒
食品的染菌率自3.8%～100%，其中以鱼、 蟹和肉类染菌率较高。食品感染率高低与 食品新鲜程度、运送时卫生状况密切相关。 夏秋季节发病率较高。 变形杆菌食物中毒是由于进食被变形杆菌 污染的食物导致的中毒。一般分为胃肠炎 或过敏反应两种表现。可出现严重脱水和 酸中毒，甚至休克、心衰等严重并发症。
Ⅱ机会性病原微生物 Ⅱ机会性病原微生物
包括肠球菌、大肠杆菌、链球菌等。 性质：在人体抵抗能力减弱时可致病，产 生毒素，产生致癌因子和在肠内起腐败作 用；但在人体健康时又能抑制外来有害菌 的生长，刺激免疫功能的产生，合成某些 维生素。

大肠杆菌
Ⅱ机会性病原微生物
肠球菌属

肠球菌属， 细胞球形或卵圆形，0.6～2.0μm× 0.6～2.5μm，在液体培养基中呈成对或短链。不生 芽孢。革兰氏阳性。有时以鞭毛运动。没有明显的 荚膜。兼性厌氧。化能异养，发酵代谢；可发酵的 碳水化合物范围广泛，主要产L(+)-乳酸，但不产气， 最终pH4.2～4.6，营养需要复杂。
功能性食品
食品营养与工程学院
第七章 活性菌类及其加工技术



了解双歧杆菌和乳酸杆菌等益生菌的概念、种类、 微生态机体调节功能。 了解保健食品加工中常用双歧杆菌和乳酸杆菌等益 生菌的分离、纯化、鉴定和发酵剂制备工艺技术。 掌握两歧双歧杆菌和保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌 的特性、菌种扩大培养技术以相应功能性食品的生 产工艺。

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它对健康的有益作用最早是由俄国科学家首先提 出的。
益生菌对健康的有益作用

经过研究发现：益生菌具有改善肠道菌群结构,抑 制病原菌,消除致癌因子,提高机体免疫力,降低胆 固醇等重要的生理功效；益生菌与人体健康的密 切关系,使其作为一种生物添加剂在食品中广泛应 用,发挥重要的生物学效应。


目前普遍认为,作为益生菌的细菌应该具备以下条件: