食品与乳酸菌

食品与乳酸菌

杨鑫201402001 张志峰201402003 王振进201402004 苏祥祥201402005 张友泽201202009 14级食品科学与工程一班

摘要乳酸菌赋予发酵食品较佳的营养价值和保健功能，因此在发酵食品工业中的应用

较为广泛。对乳酸菌的生理功能及其在食品工业中的应用进行综述，为乳酸菌发酵食品的研究和开发提供一定的理论依据，并对乳酸菌在食品工业中的应用前景进行展望。

乳酸菌是一群形态、代谢性能和生理特征不完全相同的革兰氏阳性菌的统称，其总的特征是G+ 、不形成芽孢(个别属除外) 、不进行呼吸的球菌或杆菌，在发酵碳水化合物时主要的代谢产物为乳酸。乳酸菌发酵食品，能有效提高食品的营养价值和品质，赋予食品柔和的酸味和香气，改善食品风味; 其具有降低胆固醇、调节血脂血压等益生保健功能。随着食品生物技术的发展，乳酸菌在食品工业中的应用潜力和经济价值逐渐受到食品科学研究和开发人员的重视。与此同时，人们也越来越注重乳酸菌及其制品在饲料工业及医药保健品中的研究与应用。

1 乳酸菌的生理功能

1.1维持肠道菌群微生态平衡在动物肠道中栖息着大约1014 个细菌，这一微生物生态构成了肠道正常菌群。乳酸菌是肠道正常菌群的优势菌群，与肠粘膜紧密结合构成肠道的生物屏障，能通过与致病菌竞争消化道上皮的附着位点、营养竞争及其分泌的各种代谢产物及细菌素等抑菌物质抑制肠道内腐败菌的生长繁殖及外来致病菌的入侵，维持肠道的微生态平衡。

1.2食品原料( 乳制品、肉制品、蔬菜谷物等) 中的蛋白质等大分子营养物质经乳酸菌发酵后，氨基酸、多肽、维生素等易于吸收的营养物质的含量和种类都大大提高，从而显著提升发酵食品的营养价值。另外，益生菌在动物体内还可产生多种消化酶如淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶等，促进了营养物质特别是下消化道营养物质的消化和吸收。

1.3增强免疫功能乳酸菌群作为肠道正常菌群，可以刺激肠道粘膜组成，影响粘膜免疫系统，调节Th1 与Th2 免疫反应的平衡，促进NK 细胞和巨噬细胞活性; 另外，可以刺激特异性免疫应答，如加强粘膜表面和血清中IgA 和IgM、IgG 水平以加强体液免疫，促进T、B 淋巴细胞的增殖，加强细胞免疫。因此可通过免疫调节作用而达到预防和治疗的目的，如消化道疾病、过敏性疾病、癌症、泌尿系统疾病等。

1.4其他功能研究结果显示，嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和德氏乳杆菌的菌体或用其制成的酸奶食用后可活化单核巨噬细胞的活性，增强全身性免疫应答，显示较明显的抗肿瘤活性; 另外，益生菌或其代谢副产物可通过影响结肠上皮细胞的变化过程，阻抑结肠和其他器官中发生的非基因型和基因型突变，达到降低癌细胞增殖的目的。

2乳酸菌研究新进展

2.1无耐药因子的乳酸菌菌株抗生素的发现和应用为人类保健和动植物病虫害防治作出了巨大的贡献，但是随着抗生素的使用，微生物的抗药因子也越来越多，给人类及人类生存的环境构成了潜在的危险近年来迅速发展起来的以乳酸菌、双歧杆菌为代表的益生菌和活菌制剂就是为了解决这一弊端而产生的。然而目前发酵食品和活菌制剂使用的益生菌菌株基本上都是野生菌株没有进行耐药性的检测，有的菌株本身就抗多种抗生素，因而在其使用过程中，抗药基因

将有可能以结合、转导和转化等形式在微生物菌群之间相互传递而发生扩散。人们已经知道，细菌的耐药性有自然耐药性和获得耐药性两种。自然耐药性是一种细菌固有的特性，具有典型的种属特异性。细菌耐药性的产生有两种类型，一种为染色体介导或突变而产生的耐药性，它主要为遗传物质DNA发生变化的结果一般发生率很低，约为10-5—10-9 ，仅占次要地位；另一种为质粒介导的耐药性此种耐药性最重要，也是最为常见的一种方式。耐药性质粒可以在细菌阃转移，使耐药菌增多。

研究乳酸菌的耐药性具有重要的实际意义。乳酸菌的自然耐药性特征可作为抗生素治疗的选择依据，在治疗时应尽量考虑到尽可能保持杀灭病原菌的同时不抑制乳酸菌：另一方面．乳酸菌的获得性耐药又是选择其作为活菌制剂的依据。一般应选择没有或含有尽可能少的可转移耐药因子的乳酸菌作为发酵食品和活菌制剂的菌株，避免由于耐药因子的传递，敏感菌株变为耐药株．从而避免由此而引起的在治疗过程中的疗程增长、死亡率升高等诸多难题。当然，除了控制携带耐药因子的菌株应用外．还可吼通过生物工程技术选育无耐药基因的菌株，当然也可以去除生产中已应用菌株中含有的耐药质粒，从而保证食品用乳酸菌和括菌制剂中菌株的使用首先建立在安全的基础上。

2.2风味好的和促进发酵食品成熟的乳酸菌菌株

乳酸菌中与风睐有关的物质主要有乳酸、乙醛、丁二酮、3一羟基一2丁酮、丙酮和丁酮一2等，如酸奶的风昧主要取决于乙醛，而不同的乳酸菌产乙醛的能力是不同的。一般来说，保加利亚乳酸杆菌产乙醛的能力就比较强。这是因为它不具有乙醛脱氢酶，故可使乙醛不被还原而积累起来。当然乙醛也可通过氨基酸的代谢而形成。如在苏氨酸醛酶的作用下苏氨酸可转变成甘氨酸和乙醛，故有人提出在牛奶中添加苏氨酸后，可用嗜酸乳杆菌来生产具有芳香风味的发酵乳制品。又如发酵稀奶油和发酵黄油等乳制品的芳香味主要和丁二酮和3一羟基一2一丁酮等有密切的关系，而很多乳酸菌(如乳球菌和蚀橙明串珠菌等)可以把柠檬酸转化为丁二酮和3一羟基一2一丁酮，所以可以通过分子育种选育产丁二酮和3羟基一2丁酮的乳酸菌菌株，这样才有更重要的商业应用价值。通常认为，乳酸菌合成丁二酮的能力是有质粒支配的，如果利用生物工程将这种质粒导人生产用优良菌株中，那将会获得更好的生产用菌种。此外，乳酸菌产生的粘性物质对产品的风昧和硬度也起着重的作用。粘性物质主要是粘多糖，研究证明乳脂链球菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、肠膜明串珠菌和瑞士乳杆菌等产生粘性物质的能力较强。因筛选产生粘多糖物质多的乳酸菌菌株或将产粘基因克隆到生产用乳酸菌菌株中也具有非常好的应用价值。

2.3产生特殊酶系的乳酸菌菌株

乳酸菌不仅具有一般微生物所产生的有关酶系，而且还可以产生一些特殊的酶系，赋予它特殊的生理功能。如产生有机酸的酶系、合成多糖的酶系、分解乳酸菌生长因子的酶系、产生分解亚硝胺的酶系、降低胆固醇的酶、控制内毒索的酶系、分解脂肪的酶系、合成备种维生素的酶系和分解膪酸的酶系等。这些酶不仅能加速乳酸菌的生长，维持肠道微生态平衡，促进人体健康，而且还可以改善产品的风味．促进乳制品、发酵香肠、泡菜等发酵食品的成熟，也正因为如此．才赋予了乳酸菌重要的生理功能。双歧因子之所以能促进双歧杆菌的生长就是因为这类菌能产生分解它们的多种性质不同的糖瞽酶系。双歧杆菌之所以与一般乳酸菌不同．关键在于它能产生自己的特征性酶系，从而使其在代谢上有自己的方式。如它可以产生果糖一6一磷酸磷酸酮酶，在葡萄糖代谢中起关键