益生菌的营养保健功能及其在食品中的应用

益生菌的营养保健功能及其在食品中的应用

摘要：益生菌是一类人体的微生态调节剂，具有广泛的生理作用，有重要的理论意义和应用价值。在食品中添加益生菌是一种重要的应用形式,能对人体营养和健康提供良好的保障。本文综述了益生菌的概念、保护机理、功能性质及其在食品中的应用概况,为新型保健食品的开发提供一些依据。

关键词：益生菌保健功能食品应用

Abstract:Probiotics is very useful microecologics for human nutrition and health, which has comp rehensive physiology function. Adding p robiotics to food is good for food nutrition and health. This article reviewed the development of its concep t, p rotection mechanism, function and the app lication in food industry. These will p rovide basic material for new type food production.

Key words: Probiotics; Health Function; Food; Application

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, 是人体肠道重要的生理菌,能够促进肠内微生物菌群的生态平衡，具有改善肠道菌群结构、促进肠道中有益菌的增殖、抑制有害菌的生长、消除致癌因子、提高机体免疫力、降低胆固醇等重要生理功效，对于高血压、高血脂、心脏病、糖尿病和癌症的防治有着重要意义。随着人们保健意识的增强及微生态学相关科学技术的发展，消费者也越来越意识到益生菌在促进人体健康和预防疾病中的重要性。尤其近年来，益生菌在功能食品中的开发应用成为功能食品的一个研究热点，并将成为功能食品发展的重要领域[1]。

1 益生菌的来源及种类

1.1益生菌的来源

益生菌主要是来源于动物肠道内正常生理性菌和非肠道菌。1989年美国食品和药品管理局（FDA）以及美国饲料监察协会（AAFCO）公布了41种可用于饲料的安全菌株。我国于1996年公布了6种菌［2］：乳酸杆菌、粪链球菌、双歧杆菌、酵母菌、DM423腊状芽孢杆菌和SA38腊状芽孢杆菌可用作动物微生态调节剂。它们的来源非常广泛，新鲜的蔬菜、水果自身就带有少量的益生菌，乳酸发酵制品也是益生菌良好的来源。

1.2益生菌的种类

目前，常用的益生菌菌种有双歧杆菌、乳酸杆菌和某些链球菌。其中，双歧杆菌有青春双歧杆菌、短双歧杆菌、两岐双岐杆菌、婴儿双岐杆菌等；酸杆菌有嗜酸乳杆菌、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、纤维二糖乳杆菌和乳酸乳杆菌；链球菌有粪链球菌、乳链球菌、嗜热唾液链球菌和乙酸乳酸双链球菌。此外，明串球菌属、足球菌属、丙酸杆和芽孢杆菌属的菌种也可用作益生菌［3］。

1.2.1乳酸菌

乳酸菌(Lactobacillus)是指通过发酵糖类获得能量，产生大量乳酸的一类细菌的总称，是革兰氏阳性菌，形呈球状或杆状，包括10 多个属，200 多个种。随着生物技术的发展，乳酸菌的研究越来越引起了微生物学家、营养学家、病理学家、免疫学家、微生态学家的关注和重视。目前已开发出来的品种数以百计，产了巨大的经济效益和社会效益[4]。

1.2.2双歧杆菌

双歧杆菌(Bifidobacterium) 是由法国Tissier学者于1899 年首次从健康母乳婴幼儿的粪便中分离出来的一种专性厌氧菌，它是人体中很重要的益生菌，是健康人肠道内定殖且数量占优势的一种细菌，与人类的许多病理、生理现象密切相关，现已确认双歧杆菌是人体健康的重要标志之一[5]。双歧杆菌属共分为24个种，而来源于人类的只有12种，其中能在人体肠道内定殖并能用于制备功能食品的双歧杆菌主要有两歧双歧杆菌(B.bifidum)、青春双歧杆菌(B.adolescentis)、婴儿双歧杆菌(B.infantis)、短双歧杆菌(B.breve)和长双歧杆菌(B.longum) 5 种。通常，在婴儿肠道内以婴儿双歧杆菌和短双歧杆菌为优势菌群，而在成人肠道内则缺少这2 种双歧杆菌，仅有少量两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌和长双歧杆菌存在，老年人肠道内无任何双歧杆菌存在。

1.2.3 LGG 益生菌[6]

1983年美国教授Sherwood Gorbach 和BarryGoldin 从健康人体中分离出了一种新的乳酸菌—鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus)，命名为LGG，并于1985 年申请了专利。LGG益生菌是益生菌中研究最多的一种益生菌。目前，关于其安全性、功能性等方面的研究报道有140多篇。

2. 益生菌的生理功能

2.1改善肠道功能

初生动物是无菌的，可作为研究益生菌调节肠道功能的模型。研究表明，将比例为1:1:1的植物乳杆菌、乳酸片球菌和粪链球菌冻干粉，饲喂给初生犊牛，扫描电镜和透射电镜结果显示，益生菌可促使犊牛肠绒毛表面形成发达的环形或纵形的皱褶，有助于小肠绒毛的发育，而且可以维持和加强犊牛十二指肠、空肠、回肠上皮细胞细胞质中线粒体(嵴多且密集) ，滑面内质网和粗面内质网等细胞器的数量和结构[7] 。所以，益生菌可通过对肠道结构的直接调节作用改善肠道功能。肠道紊乱会导致腹痛、腹泻，严重的甚至危及生命。根据Merger和Croitoru的研究，与肠道固有微生物耐性降低有关的免疫系统功能的失调会导致慢性肠炎疾病，而这可以通过益生菌得到改善。Nanji等的研究表明，潜在的病变(如慢性肾脏疾病)和胃酸缺乏将导致小肠细菌过度繁殖，从而造成有害微生物大量滋生。摄入不可消化的食物(如具有乳糖不耐症者摄入乳糖)会给肠内微生物生长提供发酵底物，有时会带来有害影响。实验表明，益生菌摄入量达109～111个/天的水平，可起到降低某些肠道疾病的发病率、持续时间和病情严重性的效果。

2.2免疫功能

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。对益生菌的免疫效果研究表明，益生菌能通过激活巨噬细胞、增强NK细胞活性和增加免疫球蛋白(特别是IgA)的水平等来增强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能。研究表明，一些乳杆菌发酵制品可使肠中与结肠癌有关的β-葡萄苷酸酶、β-葡糖苷酶、甘氨胆酸还原酶和硝基还原酶活性下降，可使γ-干扰素和白细胞介素等非特异性免疫系统激活物增加，可使β淋巴细胞和NK细胞数量增加，对包括轮状病毒疫苗在内的各种激发物的特异性免疫应答增强[8]。

某些过敏反应的发生是由于肠粘膜屏障功能的崩溃，致使大量抗原侵袭所造成的。已有研究报道，益生菌具有调节某些过敏反应的功效，它是通过改善肠粘膜屏障功能的作用来实现的。有关特异治疗和食品过敏反应的研究表明:通过恢复肠粘膜的透过性，调节区域免疫反应及应用能改变食品抗原的微生物，免疫反应能被引导恢复至正常。

2.3抗癌功能

Moore等人报导了对肠道菌群与癌症间的关系所作调查结果，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，结果显示，与结肠癌有正相关的菌种是:长双岐杆菌，角双岐杆菌(B1angulatum)，和普通拟理杆菌(B1stercoris)，与结肠癌有负相关的菌株是:乳杆菌，好气真杆菌。但也有不同结果。流行病学调查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。对益生菌的抗癌研究显示，嗜酸乳杆菌，干酪乳杆菌、德氏乳杆菌、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，增强全身性免疫应答。干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、奶油链球菌及各种双岐杆菌的菌体或酸奶上清液均具有相当强的抗肿瘤活性[9]。根据Akazan等人的研究，每日三次使用1010cfu/g的L.casei干粉制品并持续一年，可以达到抑制表面膀胱癌的再发生。另外，有研究表明益生菌具有阻碍结肠和其他器官中发生的非基因型和基因突变型的功能。

2.4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%，LDL/HDL降低17%。乳酸菌为何能降低胆固