乳酸菌及其应用研究

乳酸菌及其应用研究

摘要：本文主要研究和探讨乳酸菌的生理活性和生物作用，乳酸菌对有机体具有各种重要作用，如增强免疫力等。还有，乳酸菌目前的应用状况，主要集中在乳制品的生产利用上。今年来，人们的健康意识逐步增强，食品、保健品及医药等的安全性越来越受到人们的关注。今后，随着人们的研究，乳酸菌等益生菌的开发利用将更加广阔。

关键词：乳酸菌生理作用应用发展

乳酸菌是种微生物，我们看不见它，但它时刻存在于我们的身边，我们喝的牛奶，吃的奶酪等这些都是乳酸菌的功劳。乳酸菌指发酵糖类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。这是一群相当庞杂的细菌，目前至少可分为18个属，共有200多种。除极少数外，其中绝大部分都是人体内必不可少的且具有重要生理功能的菌群，其广泛存在于人体的肠道中。目前已被国内外生物学家所证实，肠内乳酸菌与健康长寿有着非常密切的直接关系。①

乳酸菌是一种存在于人类体内的益生菌。它可以讲碳水化合物发酵成乳酸，因而得名。对于益生菌，他们能够帮助消化，有助于人体肝脏的健康，常被视为健康食品，通常他们被添加在酸奶及各种乳制品中。而我们人体内存在数百种细菌，数量超过百万亿个。其中有益人类健康的叫益生菌，以乳酸菌为代表，对人体有害的叫有害菌，一大肠杆菌为代表。只有当益生菌占优势的时候，人体才能保持健康，因此，益生菌数量的多少直接影响到人的健康与否，科学家经过长期研究结果表明，乳酸菌对人的健康与长寿非常重要。

随着年龄的增长，人体肠道内乳酸菌拥有的数量会逐渐减少，人在生病或到老年时，乳酸菌数量会下降100至1000倍，我吗也可以根据人体内乳酸菌含量来检验人们是否健康长寿。现在，由于广谱和强力的抗菌素的广泛应用，使人体肠道内以乳酸菌为主的益生菌遭受到严重破坏，抵抗力逐步下降，导致疾病越治越多，健康受到极大的威胁。所以，有意增加人体肠道内乳酸菌的数量就显得非常重要。目前国际上公认的乳酸菌，被认为是最安全的菌种，也是最具代表性的肠内益生菌，人体肠道内以乳酸菌为代表的益生菌数量越多越好。②

一、乳酸菌的生理作用

1.对胃肠道的调节功能

人体胃肠道中有各种细菌所形成的群落，各菌落达到顶级群落，顶级群落与其生存的环境的物化条件维持平衡，并具有相对稳定性和持久性，共同形成人体最大和最复杂的微生态系统。

如果这一平衡被打破有害菌增加，人就会生病，称为肠道菌群失调。研究表明，腹泻患者的肠道乳酸菌菌群的数量和种类都较少，在服用乳酸菌制剂治疗后能调节肠道菌群，调节肠道。③

乳酸菌能够分解食物中的蛋白质、糖类、合成维生素，对脂肪也有微弱的分解能力，能显著提高食物的消化率和生物价值，促进消化吸收。由于乳酸菌可以产生特殊的酶系，在酶的作用下，大分子物质可以分解成更加利于吸收的小分子物质。食物中的大分子蛋白质在乳酸菌酶的作用下，可以更能好的吸收利用。

乳酸菌及其代谢产物能够促进宿主消化酶的分泌和肠道的蠕动，促进食物的熊爱华吸收并预防便秘的发生。对于致病菌，如痢疾杆菌、伤寒杆菌、葡萄球菌等有一直作用。此外乳酸菌还可以通过改变肠道微生态环境抑制有害菌的生长。④据报道，肠道内的病原细菌最合适生长的pH为7.0至7.4，由于乳酸菌产酸及细胞分解使肠道内pH下降，不利于肠道内病原菌在肠壁生长繁殖。这样就使得病原菌活力下降进而衰老和死亡，维持了肠道的生态平衡，使肠道得以发挥正常的生理功能。

乳酸菌在肠壁上的黏附和寄存是乳酸菌发挥作用的重要步骤，是大量繁殖变成优势种群的前体，所以黏附力的强弱是筛选益生菌株的重要标准之一。乳酸菌通过黏附素与肠粘膜细胞紧密结合，在肠粘膜表面占位，是形成生理屏障的主要组成部分，限制病原微生物与肠粘膜的黏附，并通过其代谢产物阻止致病菌的入侵，保护宿主免受致病菌的入侵，起到保护有机体的作用。⑤使用乳酸菌、双歧杆菌制剂可以达到恢复宿主抵抗力，修复肠道菌群屏障，治愈肠道疾病的作用，其作用机理是：直接参与构成肠道定植能力，阻止病原菌的入侵；对肠道有营养作用，有利于肠道屏障的修复；能增强宿主吞噬细胞的活力，从而提高机体特异性和非特异性抗感染能力；可间接抑制肠道革兰氏阴性菌的国度繁殖，调节菌群失调。

2.作为生活中防腐剂

防腐剂是食品工业中最重要的添加剂之一，我国目前使用的主要是以苯甲酸钠、山梨酸钾等为代表的化学防腐剂。但是随着人们生活质量的提高和对食品安全的日益重视，人们开始追求安全性高的天然防腐剂。乳酸菌可以通过几种途径来抑制一些腐败菌的生长，比如它产生乙酸或乳酸而导致环境pH值降低，抑制了不耐酸细菌的生长；其次乳酸菌能产生一些具有抑菌效果的代谢产物，即细菌素，该细菌素对动物无毒性、无抗原性、对热稳定，且易被人体消化道的一些蛋白酶所降解，故不会在人体中过度积累而引起不良反应。所以，国内外很多学者都致力于筛选产细菌素的乳酸菌。乳酸菌代谢产物作为防腐剂主要是其中的苯乳酸，苯乳酸是近年来人们发现的乳酸菌产生的一种新型抑菌物质，能抑制食源性致病菌、腐败菌，特别是能抑制真菌的污染；溶解性好、易于在食品体系中扩散；稳定性高、具有宽广的范围和热稳定性。作为一种新型生物防腐剂，苯乳酸在食品工业中具有潜在的应用价值。

3.健康促进特性

增强人体免疫功能增强。乳酸菌能够通过增强免疫细胞和巨噬细胞的活性，为致病细菌的侵入和繁殖设置一道屏障。有研究报道，抗肿瘤免疫反应中,巨噬细胞的杀瘤作用常具有重要意义，乳酸菌及其发酵产品,均能激活机体的免疫系统,特别是巨噬细胞、NK细胞和B淋巴细胞,而对T细胞本无直接作用。⑥乳酸菌增强机体免疫力主要表现在以下两方面：一是影响非特异性免疫应答，增强单核吞噬细胞(单核细胞和巨噬细胞)、多形核白细胞的活力，刺激活性

氧和单核因子的分泌。刺激活性氧、溶酶体酶和单核因子的分泌。二是刺激特异性免疫应答，如加强黏膜表面和血清中IgA、IgM、IgG水平，促进T、B淋巴细胞的增殖，加强机体的免疫力。乳酸菌菌体抗原及代谢物通过刺激肠黏膜淋巴结，既可激发免疫活性细胞，产生特异性抗体和致敏淋巴细胞，调节机体的免疫应答，还可以激活巨噬细胞，加强和促进其吞噬作用。乳酸杆菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用，另一方面由于它能在肠道定植，相当于天然自动免疫。加之它们还能刺激腹膜巨噬细胞、产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及细胞免疫等，所以能增强机体的非特异性和特异性免疫反应，提高机体的抗病能力。

降低血压的作用。国内外的研究表明,目前已经发现了多种具有降血压作用的乳酸菌,其中主要以瑞士乳杆菌为主。除瑞士乳杆菌外,也发现其他一些乳酸菌同样产生降压肽。乳酸茵能降血压作用来自三方面：其一，通过其胞外蛋白酶、肽酶(羧肽酶、氨肽酶)的水解作用，将食物蛋白如乳蛋白中具有降压活性的肽片段释放出来,如ACE抑制肽、阿片活性肽。它们能与ACE活性中心结合,竟争性地抑制ACE活性,使血管紧张素Ⅰ不能转化为血管紧张素Ⅱ,从而起到降高血压的作用。其二，某些乳酸菌具有L-谷氨酸脱羧酶活性,它能高效专一性的催化L-谷氨酸脱羧产生γ-氨基丁酸（GABA）又是中枢神经系统重要的抑制性神经递质之一,在哺乳动物的脑血管中都存在有GABA能神经支配,并存在相应的受体,它可通过调节中枢神经系统,作用于脊髓的血管运动中枢,与起扩张血管作用的突触后GABA A受体和对交感神经末梢有抑制作用的GABA B受体相结合,能有效的促进血管扩张,从而达到降血压的目的。⑦降低血清胆固醇水平。血清中过高的胆固醇被认为是诱发高血压、心脏病等多种心血管疾病的重要因素。胆固醇水平直接关系到人类健康，研发降低胆固醇的药制品成为目前科学研究工作热点之一。⑧科学家通过大量研究，发现乳酸菌具有降低人体血清胆固醇的作用。迄今为止又发现了多种在体内或体外有较强降胆固醇作用的乳酸菌：嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌等。

对阴道疾病的调节。女性阴道内有多种菌群定植，其中乳酸杆菌是正常菌群中数量最多、作用最大的常驻菌。它可分解阴道内的糖原，产生乳酸使阴道内环境保持酸性，利于阴道的自洁。当某种原因导致阴道内菌群失调时，可引起一些内源性阴道疾病，所以恢复阴道内各菌群正常的生态比例是治疗的关键。⑨应用乳酸杆菌制剂治愈细菌性阴道疾病取得了较好的治疗，很多报道表明，乳杆菌活菌阴道制剂对BV治疗已经取得明显效果。乳酸菌在阴道内发挥生理功能、调整阴道内菌群、维持生态平衡，起到良好的效果。

延缓衰老。延缓衰老的机制是为了消除自由基和发挥正常菌群的作用。益生菌含有超氧化物歧化酶，这种酶能歧化氧自由基产生的过氧化氢，产生无毒物质。从而解除自由基的毒性作用，延缓衰老。⑩

二、乳制品的生产

乳制品包括杀菌乳、酸乳、灭菌乳、乳粉、配方乳粉、炼乳、干酪、干酪素、乳清粉、乳糖等。乳制品有着自己的生产工艺流程：