乳酸菌及其在发酵产品中的应用

同，分为同型乳酸发酵和异型乳酸发酵两类乳酸菌。
生态分布：动物肠道、植物表面、乳制品中。
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1.1常见乳酸菌菌属
乳杆菌（ Lactobacillus）
双歧杆菌（Bifidobacterium）
乳球菌（Lactococcus）
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1.2常见乳酸菌菌株
Bifidobacterium.longum
Streptococcus thermophilus
益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
7.影响血糖调节：
对170名二型糖尿病患者与174名健 康个体进行了粪便宏基因组高通量测 序; 主要发现而型糖尿病患者肠道中一些 梭菌以及短链脂肪酸产生菌存在显著 差异；
总体来看，二型糖尿病患者与健康人 群相比 存在中度的肠道微生物菌群 失调；
A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes Junjie Qin,Yingrui Li,Zhiming Cai,Shenghui Li,Jianfeng Zhu,et al.
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益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
3.激活免疫调节：
人体免疫功能随着年龄的增长而降低，免疫功能的失调将带来健康问题， 如过敏和炎症反应； 动物实验说明双歧杆菌能激活机体吞噬细胞的吞噬活性，促进特异性和非 特异性IgA抗体产生，增强了免疫系统功能，提高机体抗病能力； 益生菌能够通过激活巨噬细胞,增强细胞活性和增强免疫球蛋白（特别是 lgA）的水平来增加非特异性免疫和特异性免疫应答； 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功能；
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益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
8.影响高血压与冠心病调节： 9.中草药作用的重要媒介：
含有多糖成分的补益类中药对益生菌的扶植作用明显优于致病菌。
“补中益气汤”能显著增加肠道乳酸杆菌、双歧杆菌数量；
很多中药的有效成分只有通过肠道菌群的代谢，才能产生药效成分， 起到治疗效果。例如黄芪中的黄芪苷难以被肠道直接吸收，只有经
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益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
4.营养作用：
对脊椎动物重要的 20种氨基酸中，10 种是脊椎动物完全不能合成或合 成量不够的主要氨基酸。它们可以从膳食中被取得，肠道微生物也可以 提供这些氨基酸； 益生菌代谢产生的酸可以促进宿主对维生素D、钙离子和铁离子的吸收；
研究表明益生菌可以合成多种维生素，如硫胺素、核黄素、尼克酸、 吡哆醇、泛酸、叶酸和维生素B12等； 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。
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益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
5.影响衰老进程：
益生菌可以使某些抗衰老作用的酶的活性升高，使引起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，观察到实验组的大白鼠
经喂养后，血液中抗衰老生化指标（如超氧化物歧化酶SOD）比对照显著升
高，衰老生化指标（过氧化脂质LPO）显著降低。
Lactobacillus delbrueckii ssp
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus rhamnosous
Lactobacillus acidophilus
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2、乳酸在发酵产品中应用
乳制品发酵 制作酸泡菜 肉制品加工 乳酸菌饮料 酵素 饲料青贮 ………
齐鲁工业大学 生物工程学院 王婷 博士 2015.12
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主要内容
乳酸菌简介
在传统发酵产品中的应用 作为功能性益生菌的应用
乳酸菌的其它应用
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1.乳酸菌简介
乳酸菌是一类利用可溶性碳水化合物产生乳酸的 细菌统称，是一类不运动、无芽孢、 Gram+ 、 H2O2 阴 性、耐氧或兼性厌氧的细菌。根据糖酵解产物的不
胃肠道微生态系统
平均重量约1.5Kg，相当于肝脏的重量；
数目达1012~1014个，是人体自身细胞数 目的10倍；
人体为胃肠道微生物提供生存环境，胃 肠道微生物帮助人体摄取食物中的能量。
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益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
1.调理肠道：
益生菌可以粘附于肠粘膜上皮细胞,通过自身及产生代谢物和抑
泡菜发酵常用的乳酸菌有：肠 膜 明 串 珠 菌
（ Leuconostoc mesenteroides）、植物乳杆菌（ Lactobacillus
plantarum）、短乳杆菌（ Lactobacillus brevis）、赖氏乳杆菌
（ Lactobacillus leichmannii ）、干酪乳杆菌（ Lactobacillus
青贮过程中微生物变化示意图
成功的青贮过程应以乳酸菌起主导作用，从而抑制其他腐败 细菌、酵母和霉菌的生长繁殖； 青贮过程常用的乳酸菌有：发酵乳杆菌、短小乳杆菌、布氏 乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、噬淀粉乳杆菌、 香肠乳杆菌等。
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3、功能性益生菌
益生菌概念
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，对益生菌的定义做了补充：“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内增殖，调整肠道菌群，提高机体免 疫力的活的微生物； 1996年，对益生菌的概念不再强调活菌，它指出：“益生菌剂是含有 生理活性菌或死细胞（包含代谢产物与细胞组成），摄取后可改变粘
casei ）等。 接种乳酸菌发酵能显著降低亚硝酸盐生成。
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2.3 乳酸菌饮料
乳酸菌饮料按类型分为：活性乳酸菌饮料、二次 灭菌发酵型乳酸菌饮料及调配型酸乳饮料； 活性乳酸菌饮料按发酵菌株不同分为：单株菌发 酵和多株菌发酵型饮料；
S.thermophilus L.bulgaricus
L. paracasei
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2.4酵素
经过乳酸菌发酵，可以将果蔬、谷物、中草药等原料的 营养进行提升、口感进行调节。
目前市场上有些酵素产品的包装上标注了多种乳酸菌。
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2.5饲料青贮
青贮是将青绿饲料经切碎后，在密闭缺氧的条件下控制 发酵使饲草保Hale Waihona Puke Baidu多汁状态而长期贮存的一种传统饲草调制工艺。
青贮过程示意图
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2.5饲料青贮
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2.1 乳制品发酵
常见发酵乳制品有：酸奶、奶油、干酪、发酵豆奶 和发酵花生牛奶等； 酸奶发酵基础菌种为嗜热链球菌和德士乳杆菌保加 利亚亚种；在此基础上添加其它乳酸菌或肠道益生菌。
S.thermophilus & L. bulgaricus
A+BB菌
乳酸链球菌、 干酪乳杆菌、 嗜酸乳杆菌等
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2.2 酸泡菜发酵
Lactococcus Lactis subsp. lactis Lactococcus Lactis subsp. cremoris Lactococcus Lactis subsp. Lactobacillus casei Lactobacillus paracasei diacetylactis
制物排斥致病菌; 在微环境下保持优势,并与肠道内其它细菌保持作用,调整菌群间 关系,以保证肠道内菌群最佳优势组合,并维持肠道内菌群平衡.
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益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
2.抑制肿瘤的发生：
慢性结肠炎患者发生结肠癌概率显著增高； 益生菌的存在及其生成的代谢产物优化了肠道菌群组合，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； 但其具体作用于人体的抗肿瘤机制尚未明确，可能是益生菌 中的细胞壁酰二肽(muramyldipeptide，MDP)能激活巨噬细胞 释放白细胞介素(IL-1、IL-6)等，增强自然杀伤细胞(NK)的 作用，抑制肿瘤发展。 酸乳杆菌、干酪乳杆菌、德式乳杆菌、保加利亚乳杆菌的菌 体或用其做成的酸奶食用后可活化单球巨噬细胞的活性，增 强全身免疫应答。
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益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
6.影响脂肪代谢与肥胖调节：
上海交通大学赵立平教授团队的临床研究表明：随着体重的减轻，肥胖患者 肠道中阴沟肠杆菌的比重由35%下降至1.8%，乃至无法检出； 将从患者肠道分离到的产内毒素的阴沟肠杆菌B29，重新接种于无菌小鼠后 小鼠产生了肥胖及糖尿病症状。
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益生菌通过肠道微生态对人体健康的影响
乳酸杆菌表面蛋白(surfacelayerpro-tein，SLP)可介导细菌对靶细胞的黏附， 使细菌与肠上皮细胞紧密结合，维持肠黏膜的低通透性。 菌群可大量、迅速繁殖和分解，产生醋酸和乳酸等物质，形成酸性肠道微 环境，抑制肠道菌群易位。 免疫和抗炎特性主要是通过刺激肠黏膜细胞因子，诱导免疫细胞活化，分泌 SIgA 、IgE等，并且可通过激活受体γ(PPAＲ-γ)，调节抗炎因子的表达。
肠道菌群降解为黄芪素才能吸收入血发挥作用。
10.对毒素的控制
。。。。。。
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功能益生菌菌剂
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4.乳酸菌的其它应用
乳酸菌是基因工程药物和口服疫苗的
理想载体；
遗传修饰的乳酸菌 ----- 载体表达抗原、 医药分子等；
乳酸菌的代谢过程 ----- 细胞工厂生产
高附加值产品；
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膜表面群体或酶的平衡，或刺激机体的特异性或非特异性免疫力的微
生态制剂”。
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胃肠道微生态系统
胃肠道中的微生物数量占了人体总携带 量的78.7%；
包括厌氧菌、兼性厌氧菌、好氧菌等， 其中专性厌氧菌达97%~99%以上；
乳酸杆菌属、链球菌 属、肠球 菌属、双歧杆菌属、梭状芽胞 杆菌属、瘤胃球菌属等等
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