乳酸菌的研究与应用1

乳酸菌的研究及应用
摘要：乳酸菌是发酵糖类且主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。

凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为乳酸菌。

它们不仅是研究分类、生化、遗传、分子生物学和基因工程的理想材料，在理论上具有重要的学术价值，而且在工业、农牧业、食品和医药等与人类生活密切相关的重要领域应用价值也极高。

乳酸菌可用于制造酸奶、乳酪、德国酸菜、啤酒、葡萄酒、泡菜、腌渍食品和其他发酵食品。

本文将从乳酸菌的研究历史、形态学特征、生理生化特征、生态特征、分离鉴定方法、作用（有益或有害）以及应用等方面做简要综述。

关键词：乳酸菌特征应用发酵
1 前言
乳酸菌广泛存在于畜、禽肠道、许多食品、物料及少数临床样品中。

乳酸菌不仅可以提高食品的营养价值，改善食品风味，提高食品保藏性和附加值，而且乳酸菌的特殊生理活性和营养功能，正日益引起人们的重视。

大量研究表明，乳酸菌能够调节机体胃肠道正常菌群、保持微生态平衡，提高食物消化率和生物价，降低血清胆固醇，控制内毒素，抑制肠道内腐败菌生长繁殖和腐败产物的产生，制造营养物质，刺激组织发育，从而对机体的营养状态、生理功能、细胞感染、药物效应、毒性反应、免疫反应、肿瘤发生、衰老过程和突然的应急反应等产生作用。

2 研究历史
早在几千年前人类就已经在使用乳酸菌，土耳其高原，古希腊东北部和保加利亚地区的牧民掌握用羊奶自作酸奶的技术，却不知原因。

经过几千年的探索，近代微生物学的奠基人法国的微生物学家巴斯德终于揭开了酸奶的神秘面纱，指出了奶变酸主要是乳酸菌作用的结果。

1857年，35岁的巴斯德在研究乳酸发酵过程中，发现了乳酸菌。

将其定义为能从可利用碳水化合物发酵过程中产生大量乳酸的细菌。

随着时间的推移，在李斯特，蒂赛，梅契尼科夫等各国微生物学家的不懈努力，对乳酸菌的研究越来越深入。

20世纪初，俄国著名的生物学家，诺贝尔奖获得者梅契尼柯夫在他的“长寿学说”［1]里指出，乳酸菌能够定植在人体内，有效地抑制有害菌的生长，减少由于肠道内有害菌产生的毒素对整个机体的毒害。

，为人类利用乳酸菌生产健康食品开创了新纪元。

今天，利用乳酸菌生产的健康食品已经一跃成为全世界关注的健康食品。

人类日常食用的泡菜、酸奶、酱油、豆豉（纳豆菌）等，都是应用乳酸菌这种原始而简单的随机天然发酵的代谢产物。

3 形态学特征
菌体常排列成链。

乳酸链球菌族，菌体球状，通常成对或成链。

乳酸杆菌族，菌体杆状，单个或成链，有时成丝状、产生假分枝［2］。

4 生理生化特征
乳酸菌在食盐溶液中的活动能力，随食盐浓度增加而减弱。

适宜乳酸发酵的食盐浓度为3%～5%。

如浓度超过10%时，乳酸发酵大大减弱，达到15%时，则乳酸发酵作用几乎停止。

乳酸菌生活的适温为30～35℃，但这一温度也易让有害微生物繁殖，一般在15～20℃腌制菜，质量稳定，色泽风味较好，要求在腌渍初期时温度宜高，发酵完成后温度宜低。

乳酸菌的抗酸能力较强，pH值为3～4.4最适。

乳酸菌为厌气性菌，必须在密闭条件下才能正常生长。

如果容器密封不严，在腌渍液表面产生乳白色而光滑的膜状物，使制品败坏，在发生初期加入少量的白酒，可以消除这些膜状物。

一般当原料有1.5%～3%的含糖量时，乳酸菌才能很好生长繁殖，如含糖量低，在腌渍初期适量加入糖。

甘蓝，萝卜、黄瓜等原料中均含较多的糖分。

为使乳酸菌发酵顺利进行，应给乳酸菌的繁育创造相应的厌氧条件。

5 生态特征
乳酸菌是生物圈的一个重要成员，它们广泛分布于自然界中。

土壤是微生物的大本营，土壤为微生物提供了良好的生活环境。

土壤中死亡乳酸菌主要来自灌溉的污水、施肥、植物及其根际微生物区系或从叶腋部被水冲刷下来而进入土壤的。

而在清洁的淡水河海水中，由于缺乏乳酸菌生活所必需的营养物质，所以不存在乳酸菌，它们主要存在污水中。

另外，乳酸菌还存在与植物、动物和人体内。

6 分离鉴定方法
6.1酸奶中乳酸菌的分离纯化
将酸奶样品进行涂片、美兰染色镜检观察，确定样品中发酵剂菌种的种类。

用接种针取样品划线接种于BL琼脂培养基。

置于37℃，厌氧培养24小时,挑取生长的可疑菌落，接种于脱脂乳培养基，置于37℃，培养16小时。

凝乳后，再按上述方法提纯分离培养，得到分离株纯培养物。

将这些分离株，接种于脱脂乳培养基中，待进一步实验研究［4］。

6.2 酸奶中乳酸菌的鉴定
将上述酸奶分离株，通过革兰氏染色。

镜检。

培养基特性观察，做出鉴定。

7 乳酸菌的作用
7.1 乳酸菌的有利点
乳酸菌能促进动物生长，调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡，从而改善胃肠道功能；提高食物消化率和生物效价；降低血清胆固醇，控制内毒素；抑制肠道内腐败菌生长：提高机体免疫力等。

7.2 乳酸菌的有害点
某些生产用乳酸菌会产生过量生物胺［5］，影响食品感官品质，威胁人体健康，而且部分乳酸菌携带可转移耐药基因，增加了肠道菌群中耐药性水平转移的风险。

8 乳酸菌在生产中的应用
8.1 食品生产
常用于制造酸奶、乳酪、德国酸菜、啤酒、葡萄酒、泡菜、腌渍食品和其他发酵食品［6］，在牛奶中加入乳酸菌可提高牛奶保健作用。

乳酸菌奶能促进胃液分泌，促进消化，对胃具有保养功能，并能抑制肠道内腐败菌的生长，其生物保健价值远远高于牛奶［7］。

近年来．随着人们生活水平的不断提高．人们对果蔬产品品质的需求也越来越高。

从过去的美味可口转向天然、营养和保健。

乳酸菌是一个不错的选择，发酵果蔬是指借助于乳酸菌发酵制成的发酵果汁、发酵蔬菜汁、发酵果蔬汁以及发酵蔬菜等［8］。

发酵果蔬可增进产品的风味、增加产品的益生功效、延长产品的货架期、提高产品的安全性。

乳酸菌还可应用于面包制作，乳酸茵发酵的面包较普通面包有硬度小，香气浓，风味足，口感好等优势，但弹性却不如普通面包［9］。

8.2 饲料生产
可利用乳酸菌发酵饲料［10］，这种发酵饲料营养丰富、适口性好、消化利用率高，并含有大量益生菌。

提高饲料营养价值及利用率降解饲料中的抗营养因子（大豆抗原、胰蛋白酶抑制因子等）和有毒的物质（如戒子酸、硫葡萄糖苷等）；释放难被动物利用的营养
素，如植酸磷等；螯合微量元素（如把碳酸钙变成乳酸钙），促进微量元素的吸收。

改善饲料适口性，提高采食量发酵后的饲料具有特殊的发酵酸香气味，含有丰富的乳酸，诱食效果好，采食量高。

提高饲料安全性，发酵后的饲料呈酸性，pH值在4.5左右，有害菌（大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌易在偏中性pH值中生长）数量极低，大大提高了饲料的安全性［11]；乳酸菌还能吸附或降解饲料中部分霉菌毒素，减少霉菌毒素对动物的影响。

产生许多益生物质，促进动物健康。

发酵后的饲料中含有大量的活性益生菌和其代谢产物（如乳酸、乳酸菌素、小肽、B族维生素、促生长因子等一系列有益于动物健康或促进动物生长的物质），可改善动物肠道健康，提高动物免疫力，减少动物疾病，使动物健康、快速的成长。

8.3 肉品储藏
乳酸菌常用于生物防腐，研究表明，用乳酸菌发酵液保鲜肉品，可以抑制肉品中的致病菌和腐败菌的生长，保存风味物质，不改变食品组织状态，而且在正常冷却储存条件下，也不影响食品的感官特性。

9 小结
乳酸菌作为存在于人类体内的益生菌，它的生理功能与机体的生命活动息息相关。

乳酸菌被广泛用于轻工业、食品、医药及饲料工业等许多行业上。

人类对乳酸菌的研究认识与应用也在逐步深化，如何更好地开发利用乳酸菌有利的一面，抑制有害的一面，从而使乳酸菌更好地为人类服务还需要更多的研究和探索。

参考文献:
[1] 郑晓东.食品微生物学[M].杭州:浙江大学出版社.2001.
[2] 何国庆,贾英民,丁立孝.食品微生物学2版[M].北京:中国农业大学出版社,2009.
[3] 周红丽，张滨，刘素纯. 食品微生物检验实验技术[M].北京：中国计量出版社.
[4] 谢继志,肖宏彬 .酸奶中乳酸菌数及酸度的检测与评价[J].中国乳品工业 2002 30(1)
[5] 潘露,胡晓清,王小元.食品中乳酸危害因子的研究进展[J].食品工业科技 2011.6
[6] 赵红霞,詹勇,许梓荣.乳酸菌的研究及其应用[J].江西饲料 2003(1)
[7] 郭清泉,张兰威,林淑英.酸奶发酵机理及后酸化控制措[J].食品与发酵工业施2001 27(2)
[8] 马曩,韩迪,张吉,等.乳酸菌在发酵果蔬中的应用[J].中国乳品工业 2013 40(1)
[9] 方靖,陈中,林伟锋.乳酸菌发酵对面包品质的影响[J].现代食品科技 2011 27（6）
[10]王俊,安莉.乳酸菌发酵饲料对猪生长性能和猪舍环境的影响[J].饲料工业 201233（10）
[11]J.A.M. Missotten Screening of isolated lactic acid bacteria as potential beneficial strains for fermented liquid pig feed production Animal Feed Science and Technology [J] 30 March 2009。