乳酸菌功能性質(zhì)

1、乳酸菌功能性質(zhì)的研究狀況Abstract：Lactobacillus is a type of sugar as raw material to lactic acid bacteria fermentation, Gram stain-positive. It is widespread in nature and the digestive system of humans and animals and Non-toxic effects, Charged with a variety of important physiological functions in the body of

2、 the human and animals. For example, To enhance the coordination of the body flora, , As a preservative in life, can produce special features factors. As lactic acid bacteria has such special physiological characteristics, it is widely used in various fields, has aroused widespread interest in the s

3、tudy. This paper introduces the biological properties of lactic acid bacteria briefly, summarized on the physiological function of lactic acid bacteria on the latest cutting-edge research progress, also discussed about the study of lactic acid bacteria prospects and its study direction.Key words：lac

4、tobacillus；physiological trait；physiological function；application摘要：乳酸菌是一類以糖為原料發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌，革蘭氏染色陽性，它在自然界和人畜的消化系統(tǒng)中廣泛存在，無毒、無副作用，擔(dān)負(fù)著人畜機(jī)體多種重要的生理功能，可使體內(nèi)菌群的協(xié)調(diào)性增強(qiáng)，它可以產(chǎn)生特殊的功能因子，作為生活中的防腐劑?；谌樗峋厥獾纳硖匦?，在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，引起了人們廣泛的研究興趣。本文簡要介紹了乳酸菌的生物學(xué)特性，綜述了國內(nèi)外對乳酸菌生理功研究的最新最前沿的研究進(jìn)展，并對乳酸菌的研究前景和方向進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：乳酸菌；生理特性；生理功能；應(yīng)用前言乳

5、酸菌是一類能從可發(fā)酵碳水化合物(主要指葡萄糖)主要產(chǎn)乳酸的細(xì)菌通稱呂嘉櫪,齊文華.乳酸菌的生理功能及在食品釀造工業(yè)中的應(yīng)用J.食品科技.2007,32(10):134-137.。它廣泛存在于人、畜、禽的腸道，許多食品、物料，以及少數(shù)臨床樣品中代永剛,田志剛,南喜平. 乳酸菌及其生理功能研究的進(jìn)展J.農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊2009(7):24-29.。在食品工業(yè)上，乳酸菌能提高食品的營養(yǎng)價值，改善食品風(fēng)味，提高食品的保藏性和附加值，還是天然的無毒副作用的防腐劑。近年來乳酸菌的特殊生理活性和營養(yǎng)功能，正日益引起人們的重視。目前，乳酸菌已廣泛應(yīng)用于乳制品、肉制品、蔬菜制品、軟飲料等食品中。隨著濃

6、縮、冷凍干燥等相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。乳酸菌與人們的生活的關(guān)系將越來越密切。大量研究表明，擔(dān)負(fù)著人體多種重要的生理功能，具有維持人體微生態(tài)平衡的作用郭松年,田淑梅,白洪濤.乳酸菌及乳酸菌發(fā)酵食品J.食品科技.2005,12(1):39-45.。在胃腸道中提高食物消化率和生物價，降低血清膽固醇，控制機(jī)體內(nèi)毒素，抑制腸道內(nèi)腐敗菌生長繁殖和腐敗產(chǎn)物的產(chǎn)生，制造營養(yǎng)物質(zhì)，刺激組織發(fā)育，從而對機(jī)體的營養(yǎng)狀態(tài)、生理功能、細(xì)胞感染、藥物效應(yīng)、毒性反應(yīng)、免疫反應(yīng)、腫瘤發(fā)生、衰老過程和突然的應(yīng)急反應(yīng)等產(chǎn)生作用。如果乳酸菌停止生長，人和動物就很難健康生存成濤,呂嘉櫪.乳酸菌及其發(fā)酵乳制品的發(fā)展趨勢J.中國釀造.2005,

7、(8)：5-7.。由此可見，乳酸菌的生理功能與機(jī)體的生命活動息息相關(guān)?；谌樗峋厥獾纳砉δ?，因而被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)。正因為乳酸菌所具有的多種生理功能和其特殊的生理特性，引起了人們廣泛的研究興趣。本文將對乳酸菌的功能性質(zhì)展開詳細(xì)論述。1.乳酸菌生物學(xué)特性1.1乳酸菌的微生物種類乳酸菌是一種習(xí)慣叫法，而不是微生物分類學(xué)上的名稱成勇,郭本恒,吳昊. 酸奶發(fā)酵劑和乳酸菌生物技術(shù)育種J.中國生物工程雜志. 2004,24(7):55-59.。乳酸菌在自然界中的種類很多，分布極廣。目前自然界已發(fā)現(xiàn)的這類菌在細(xì)菌分類學(xué)上劃分至少有18個屬，共有200多種。除極少數(shù)外，其中絕大部分都是人體內(nèi)必不

8、可少的，且具有重要生理功能的菌群。廣泛存在于人體的腸道中。根據(jù)發(fā)酵特點(diǎn)的不同，可以把乳酸桿菌分為三類：專性同型發(fā)酵，專性異型發(fā)酵，兼性異型發(fā)酵。專性同型發(fā)酵乳酸桿菌只分解己糖生成乳酸，而不發(fā)酵和分解戊糖或葡萄糖酸鹽。專性異型發(fā)酵乳酸桿菌分解己糖除了生成乳酸外，還生成乙酸，乙醇和二氧化碳，把戊糖分解成乳酸和乙酸。兼性異型發(fā)酵乳酸桿菌能發(fā)酵己糖生成乳酸，也可能發(fā)酵葡萄糖酸鹽生成二氧化碳，但并不能分解葡萄糖。乳酸菌包括乳酸桿菌屬、肉食桿菌屬、雙歧桿菌屬、鏈球菌屬、腸球菌屬、乳球菌屬、明串珠球菌屬、片球菌屬、氣球菌屬、奇異菌屬、漫游球菌屬、利斯特氏菌屬、芽孢乳桿菌屬、芽孢桿菌屬中的少數(shù)種、環(huán)絲菌屬、丹

9、毒絲菌屬、孿生菌屬和糖球菌屬等。其中嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌屬、腸球菌屬、鏈球菌屬和乳球菌屬細(xì)菌由于能夠在寄主腸道存活生長，并且通過改善其寄主腸道微生物平衡的作用而有益于寄主，所以又稱為原生菌或益生菌 馬俊孝.利用PCRDGGE技術(shù)檢測、鑒定乳酸菌D. 山東濟(jì)南：山東大學(xué)，2006.。乳酸菌主要?dú)w屬于乳鏈球菌及乳酸桿菌兩大家族，乳酸桿菌與人體保健有著密切的關(guān)系，有44個種，連同亞種共51個種。1.2乳酸菌的培養(yǎng)特征這些細(xì)菌形態(tài)上差異很大既有長桿狀或短桿狀的，又有圓形的；所有種類都是革蘭氏陽性苗，不形成芽孢，也不會運(yùn)動(有例外)。培養(yǎng)特征:乳酸菌能夠在空氣或氧氣下生長,是厭氧菌,耐氧。一方面乳酸菌的

10、生長需要輔助因子,它們大多需要某些維生素(核黃素、硫胺素、泛酸、煙酸、葉酸、生物素) 、氨基酸、嘌呤和嘧啶。另一方面乳酸菌具有大部分微生物所沒有的利用乳糖的能力。在固體培養(yǎng)基表面,一般僅形成少量的菌體生物量, 僅長出淡色小菌落, 直徑1 2 mm ;在液體培養(yǎng)基中細(xì)菌濃度很低,這些是由營養(yǎng)、代謝等生理特性所決定。在MRS培養(yǎng)基上培養(yǎng)23d后，乳酸菌的菌落特征表現(xiàn)為：乳酸菌名稱菌落特征乳鏈球菌二丁酮乳新亞種菌落直徑23mm、圓形、中度隆起，鏡檢時細(xì)胞卵圓形、成對或成短鏈發(fā)酵乳桿菌菌落扁平、圓形或不規(guī)則透明狀，鏡檢為微細(xì)小的短桿狀革蘭氏陽性菌，有的成鏈或成對，無芽孢和莢膜。糞腸球菌菌落較小， 圓形

11、、乳白色、中度隆起、邊緣整齊，鏡檢為革蘭氏陽性球菌，細(xì)胞卵圓形。長雙歧桿菌菌落表面呈禮帽狀凸起、全緣、直徑25mm,柔軟濕潤而有光澤，鏡檢發(fā)現(xiàn)細(xì)胞呈形態(tài)不一致的桿菌，染色不規(guī)則。 酒明串珠菌菌落大而不透明、邊緣整齊、中間有凸起，鏡檢細(xì)胞呈球形或卵圓形、雜亂排列、大小不等。乳酸乳球菌乳脂亞種菌落微?。ㄖ睆?mm左右）邊緣整齊、不透明，鏡檢細(xì)胞成球形和卵圓形、成對或短鏈排列、不生芽孢和莢膜。短乳桿菌菌落粗糙或中間型、扁平鏡檢時細(xì)胞為較粗大的球桿菌、形狀不規(guī)則、形似米粒、多邊形。 在加有0.7CaCO3的MRS培養(yǎng)基上做傾注培養(yǎng)時，所有分離菌株周圍都有透明環(huán)。在BCG培養(yǎng)基上生長后使菌落周圍培養(yǎng)基的

12、顏色由藍(lán)紫色變?yōu)辄S色。1.3乳酸菌的生理特性乳酸菌均歸類于乳酸菌科，這些細(xì)菌形態(tài)上差異顛大既有長桿狀或短桿狀的，又有圓形的；所有種類都是革蘭氏陽性的 胡書芳,王雁萍,洪愛俊. 自然發(fā)酵酸菜中乳酸菌的分離鑒定及其生理特性研究J. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009,37(15):6896-6898.。不形成芽孢，也不會運(yùn)動(有例外)。它們從碳水化合物得到能量,分泌乳酸。乳酸菌不耐高溫，但耐酸，在pH值3045時仍可生長，對胃中的酸性環(huán)境有一定的耐受性。乳酸菌對營養(yǎng)要求比較嚴(yán)格，培養(yǎng)過程中除了需要適量的水、碳源、氮源和無機(jī)鹽外，還要加入維生素(極個別品種除外)、多種氨基酸和肽等。乳酸菌都能發(fā)酵糖類產(chǎn)生乳酸

13、李金紅.乳酸菌在醬油釀造工業(yè)及蔬菜加工中的應(yīng)用J.中國釀造.2004(10):8-9.。乳酸菌是專性發(fā)酵菌，都能發(fā)酵一定的糖類，產(chǎn)生乳酸,在發(fā)酵過程中，產(chǎn)物只有乳酸的稱為同型發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物中除了乳酸外還有乙酸、乙醇、二氧化碳和香味成分的，稱為異性發(fā)酵。乳酸菌具有強(qiáng)抗酸能力，如在一含糖豐富的食物制作中，雖然其他很多的菌類也能生長，但因乳酸菌不斷地產(chǎn)生乳酸使得環(huán)境變酸而殺死多種不耐酸的細(xì)菌。大部分乳酸菌具有很強(qiáng)的抗鹽性，都能耐5以上的NaCl濃度。嗜鹽片球菌甚至能在濃度為1518的鹽水中生存。乳酸菌是一種兼性厭氧菌，在高氧化還原電位條件下生長旺盛，在第氧化劑還原電位下進(jìn)行發(fā)酵生長。與氣態(tài)氧的關(guān)系是

14、不需要氧氣也能生長，但有氧時生長更佳，低或無氧的環(huán)境下生長。一方面乳酸菌的生長需要輔助因子，他們大多需要某些維生索(核黃素硫胺素、泛酸、煙酸、葉酸、生物素)、氨基酸、嘌呤和嘧啶。另一方面乳酸菌具有大部分微生物所沒有的利用乳糖的能力。一般乳酸菌沒有蛋白酶，只有肽酶，不能分解利用蛋白質(zhì)而僅能利用蛋白胨、肽和氨基酸,不產(chǎn)生胺類物質(zhì)，也不產(chǎn)生吲哚和硫化氫，因而乳酸菌不會使食物產(chǎn)生腐敗及異味。合成氨基酸、核酸、維生素的能力極低，因而在乳酸菌生長的環(huán)境中適量地加入這類物質(zhì)，能促進(jìn)乳酸菌的正常生長。2乳酸菌的生理功能2.1對胃腸道的調(diào)節(jié)功能人體胃腸道中有各種細(xì)菌所形成的群落，各菌落達(dá)到頂級群落，頂級群落與其

15、生存的環(huán)境的物化條件維持平衡，并具有相對穩(wěn)定性和持久性，共同形成人體最大和最復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)。如果這一平衡被打破有害菌增加，人就會生病，稱為腸道菌群失調(diào) 王曦,許曉燕,余夢瑤,等.乳酸菌的保健功能及其作用機(jī)制研究進(jìn)展J.中國乳品工業(yè).2010,38(9):38-41.。研究表明，腹瀉患者的腸道乳酸菌菌群的數(shù)量和種類都較少，在服用乳酸菌制劑治療后能調(diào)節(jié)腸道菌群，調(diào)節(jié)腸道。胡慧敏 胡慧敏,張嶸,韓春茂,等.口服Cocktail A乳酸菌制劑對人腸道乳酸菌群影響的研究J.檢驗醫(yī)學(xué).2007,22(3):276-279.等，對30例腹瀉患者治療前后的腸道菌群進(jìn)行了分析，并用16SrRNA基因?qū)ξ茨荑b定

16、的細(xì)菌進(jìn)行了鑒定，發(fā)現(xiàn)這些患者不但臨床表現(xiàn)，腸道中的菌群種類和數(shù)量同樣發(fā)生了明顯的改變。乳酸菌及其代謝產(chǎn)物能夠促進(jìn)宿主消化酶的分泌和腸道的蠕動, 促進(jìn)食物的消化吸收并預(yù)防便秘的發(fā)生。乳酸菌進(jìn)入人體后，就會在腸道內(nèi)繁殖，產(chǎn)生乳酸、乙酸和一些抗菌物質(zhì)，使腸道的pH值和氧化還原電位降低，從而能抑制致病菌和有害于人體健康菌的生長繁殖，可起到抗菌防病的作用。呂嘉櫪呂嘉櫪, 齊文華. 乳酸菌的生理功能及在食品釀造工業(yè)中的應(yīng)用J.食品科技.2007,10: 13-17. 等報道，乳酸菌的代謝產(chǎn)物乳酸和醋酸對病原性微生物有拮抗作用, 保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌和乳酸乳桿菌所產(chǎn)生的H2O2 也有明顯的抑菌效果。

17、同時，乳酸菌的大量生長繁殖也維持了腸道菌群的平衡，起到了整腸作用。乳酸菌對胃腸道的調(diào)節(jié)作用機(jī)理主要有以下幾點(diǎn):2.1.1促進(jìn)吸收和產(chǎn)生特殊的酶系乳酸菌能分解食物中的蛋白質(zhì)、糖類、合成維生素，對脂肪也有微弱的分解能力，能顯著提高食物的消化率和生物價，促進(jìn)消化吸收。乳酸菌發(fā)酵后產(chǎn)生的有機(jī)酸可提高鈣、磷、鐵等元素的利用率，促進(jìn)鐵和VD的吸收。乳酸菌能產(chǎn)生特殊的酶系，在酶的作用下大分子物質(zhì)降解為更利于吸收的小分子。食物中的大分子蛋白質(zhì)在乳酸菌酶的作用下，部分降解為小分子肽和游離氨基酸，利于胃腸消化吸收。乳酸菌發(fā)酵可以使部分脂肪少量降解，易于消化并能增加乳中游離脂肪酸、揮發(fā)性脂肪酸含量。乳酸菌在代謝過程

18、中消耗部分維生素，同時也合成葉酸等B族維生素。乳酸菌不僅具有一般微生物所產(chǎn)生的有關(guān)酶系，而且還可以產(chǎn)生一些特殊的酶系，賦予它特殊的生理功能。如產(chǎn)生有機(jī)酸的酶系、合成多糖的酶系、分解乳酸菌生長因子的酶系、分解亞硝胺的酶系、降低膽固醇的酶系、控制內(nèi)毒素的酶系、分解脂肪的酶系、合成各種維生素的酶系和分解膽酸的酶系等。研究表明，雙歧因子之所以能促進(jìn)雙歧桿菌的生長就是因為這類菌能產(chǎn)生分解它們的多種性質(zhì)不同的糖苷酶系潘超然雙歧桿菌的功能性和免疫性極其應(yīng)用的研究福建輕紡.2003(5):l-7.。乳酸菌能產(chǎn)生合成多糖及各種維生素等的特殊酶系，機(jī)體可利用這些酶類來幫助吸收多種營養(yǎng)物質(zhì)。也有研究表明某些酶可以修

19、飾毒素受體，減少毒素與腸粘膜受體的結(jié)合，利于機(jī)體的腸道健康趙玲艷,鄧放明.乳酸菌的生理功能及其在發(fā)酵果蔬中的應(yīng)用J.中國食品添加劑，2004（5）: 77-81.2.1.2抑制病原菌，維持胃腸道中生態(tài)平衡乳酸菌及其代謝產(chǎn)物能夠促進(jìn)宿主消化酶的分泌和腸道的蠕動，促進(jìn)食物的消化吸收并預(yù)防便秘的發(fā)生。對于致病菌，如痢疾桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、彎曲桿菌、葡萄球菌等致病菌有抑制作用。嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、保加利亞乳桿菌產(chǎn)生的過氧化氫，可抑制和殺滅革蘭氏陰性菌、過氧化氫酶陽性細(xì)菌、大腸桿菌類和沙門氏菌屬等致病菌的生長。某些乳桿菌產(chǎn)生的胞外糖苷酶，可降解腸黏膜上皮細(xì)胞的復(fù)雜多糖，由于這些糖是致病菌素的

20、潛在受體，所以通過酶的作用，將其分解，阻止致病菌毒素對上皮細(xì)胞的粘附。從植物乳桿菌發(fā)酵的酸面團(tuán)中分離出苯乳酸發(fā)現(xiàn)了苯乳酸對多種引起食品腐敗的真菌有廣譜的作用 李興峰,江波,潘蓓蕾,等.新型生物防腐劑苯乳酸在食品中的研究與應(yīng)用J. 食品與發(fā)酵工業(yè).2007,33(5):87-91.。乳酸菌在腸內(nèi)可以產(chǎn)生一種四聚酸可殺死大批有害的具有抗藥性的細(xì)菌陳麟璋.酸乳與人體健康J. 黃山學(xué)院學(xué)報.2005,7(6):90-92.。不少乳酸菌產(chǎn)生類似細(xì)菌素的細(xì)小蛋白質(zhì)或肽類，對葡萄球菌、梭狀芽孢桿菌，以及沙門氏菌和志賀氏菌有抑制作用。此外，乳酸菌還可以通過產(chǎn)酸改變腸道微生態(tài)環(huán)境抑制有害菌的生長。據(jù)報道，腸道內(nèi)

21、的病原細(xì)菌最適生長的pH為7074，由于乳酸菌產(chǎn)酸及細(xì)胞崩解產(chǎn)酸使腸道內(nèi)pH下降，不利于腸道內(nèi)病原菌在腸壁定殖和生長陳紅梅.乳酸菌類微生物制劑的研究J.飼料研究.2008(8):9-12.。導(dǎo)致病原細(xì)菌活力下降進(jìn)而衰老和死亡，維持了腸道的生態(tài)平衡，使腸道得以發(fā)揮正常的生理功能2.1.3具有粘附性和定植能力乳酸菌雖然有調(diào)節(jié)腸道菌平衡和改善內(nèi)環(huán)境的作用，但其在腸壁上的黏附和定植是益生菌發(fā)揮作用的一個重要步驟，是大量繁殖變成優(yōu)勢種群的前提，所以黏附力的強(qiáng)弱是篩選益生菌菌株的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。粘附是指細(xì)菌與機(jī)體腸上皮細(xì)胞通過生物化學(xué)作用產(chǎn)生的特異性的粘連。定植抗力指是宿主對致病菌與潛在致病菌在正常微生物群

22、中定植和繁殖的阻抗力或抵抗力。以乳酸菌為主代表的專性厭氧菌是構(gòu)成定植抗力的主要力量，被稱為定植抗力因子。 乳酸菌通過粘附素與腸粘膜細(xì)胞緊密結(jié)合，在腸粘膜表面定植占位，是形成生理屏障的主要組成部分，限制病原微生物與腸粘膜的粘附、定植，并通過其代謝產(chǎn)物阻止致病菌的入侵，保護(hù)宿主免受致病菌侵害，起到益生性功能作用。周長玉 周長玉,王江濱.益生菌治療炎癥性腸病的研究進(jìn)展J.國外醫(yī)學(xué)：消化系統(tǒng)病分冊,2004,24(3):172-174.等，研究表明，植物乳桿菌299v可促進(jìn)腸上皮細(xì)胞分泌粘細(xì)胞，可抑制致病菌的定植。楊俊 楊俊,張中偉,秦環(huán)龍.乳酸菌對腸上皮細(xì)胞侵蝕性大腸桿菌損傷的保護(hù)作用J.世界華人消

23、化雜志,2008,16(30):3394-3399等研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌可減緩腸病菌體引起的腸道通透性的增加以及緊密連接（TJ）屏障的損傷。使用乳酸菌、雙歧桿菌制劑可以達(dá)到恢復(fù)宿主抵抗力，修復(fù)腸道菌群屏障，治愈腸道疾病的作用，其作用機(jī)理是：直接參與構(gòu)成腸道定植抗力，阻止病原菌的定植和入侵；對腸道有營養(yǎng)作用，有利于腸道屏障的修復(fù)；能增強(qiáng)宿主吞噬細(xì)胞的活力，從而提高機(jī)體特異性和非特異性抗感染能力；可間接抑制腸道革蘭氏陰性菌的過度繁殖，調(diào)整菌群失調(diào)。2.2作為生活中的防腐劑防腐劑是食品工業(yè)中最重要的添加劑之一，我國目前使用的主要是以苯甲酸鈉、山梨酸鉀等為代表的化學(xué)防腐劑。但是隨著人們生活質(zhì)量的提高和對食

24、品安全的日益重視，人們開始追求安全性高的天然防腐劑。乳酸菌可以通過幾種途徑來抑制一些腐敗菌的生長，比如它產(chǎn)生乙酸或乳酸而導(dǎo)致環(huán)境pH值降低，抑制了不耐酸細(xì)菌的生長；其次乳酸菌能產(chǎn)生一些具有抑菌效果的代謝產(chǎn)物，即細(xì)菌素，該細(xì)菌素對動物無毒性、無抗原性、對熱穩(wěn)定，且易被人體消化道的一些蛋白酶所降解，故不會在人體中過度積累而引起不良反應(yīng)。所以，國內(nèi)外很多學(xué)者都致力于篩選產(chǎn)細(xì)菌素的乳酸菌。乳酸菌代謝產(chǎn)物作為防腐劑主要包括以下幾類：2.2.1苯乳酸苯乳酸是近年來人們發(fā)現(xiàn)的乳酸菌產(chǎn)生的一種新型抑菌物質(zhì)，與Nisin等細(xì)菌素相比，具有較廣的抑菌譜，能抑制食源性致病菌、腐敗菌，特別是能抑制真菌的污染；溶解性好

25、、易于在食品體系中擴(kuò)散；穩(wěn)定性高、具有寬廣的范圍和熱穩(wěn)定性。這些優(yōu)點(diǎn)開始引起了人們的關(guān)注Schnurer J, Magnusson J. Antifungal lactic acid bacteria as biopreservativesJ. Trends Food Sci Technol.2005,16:70-78. 。作為一種新型生物防腐劑，苯乳酸在食品工業(yè)中具有潛在的應(yīng)用價值。2.2.1.1苯乳酸的防腐機(jī)制 苯乳酸抑菌譜廣，對G+細(xì)菌、G-細(xì)菌和真和微生物均有抑制作用。關(guān)于苯乳酸抑菌機(jī)制的研究報道很少，Dieulevenx用掃描電鏡觀察了苯乳酸作用前后L. monocytogenes的

26、超微結(jié)構(gòu)，首次報道了其作用機(jī)理Dieuleveuz V, Lemarinier S, Gueguen M. Antimicrobial spectrum and target site of D-3-phenyllactic acidJ. Intern J Food Microbial, 1998,40(3):177-183.。苯乳酸的抑菌性能與細(xì)胞的生長周期無關(guān)，由此推測，苯乳酸的作用位點(diǎn)是細(xì)胞壁，與溶菌酶的抑菌機(jī)理相似，而與Nisin等細(xì)菌素作用于細(xì)胞膜不同。StromSrom K, Sjogern J, Broberg A, et al. Lactobacillus plantarum

27、MiLAB MiLAB 393 produces the antifungal cyclic dipeptides cyclo(L-Phe_L-Pro) and cyclo (L-Phe-trans-4-OH-L-Pro) and 3-pehnyllactic acidJ. Appl environ Microbiol, 2002,68(9):4322-4327.等研究了苯乳酸對絲狀真菌A. nidulans蛋白質(zhì)組學(xué)的影響，發(fā)現(xiàn)改變了其蛋白質(zhì)的表達(dá)。進(jìn)而，他推測，苯乳酸可能作用位點(diǎn)之一是真菌細(xì)胞中的苯丙氨酸脫氫酶。關(guān)于苯乳酸的作用位點(diǎn)、如何破壞細(xì)胞壁等抑菌機(jī)制有待進(jìn)一步研究。2.2.1.2苯

28、乳酸作為防腐劑的應(yīng)用在乳品工業(yè)上，苯乳酸作為防腐劑體現(xiàn)出不受時間限制的優(yōu)越性。Dieuleveux將苯乳酸用于超高溫瞬時滅菌乳和saintPaulin干酪(一種半硬質(zhì)干酪)中，可以使L.monocytogenes（乳制品中重要的食源性致病菌）降低45個對數(shù)值，殺菌作用不受菌體生長周期的限制。 苯乳酸對通過食品傳播的各種霉菌，包括產(chǎn)毒素的A. flavus有廣泛的抑制作用。面包工業(yè)限制化學(xué)防腐劑的使用，但其營養(yǎng)豐富，很容易污染霉菌而變質(zhì)。LavermicoccaLavermicocca P, Valerio F, Visconti A. Antifungal activity of phenyl

29、lactic acid against molds isolated from bakery productsJ. Appl Environ Microbiol,2003,69(1):634-640.研究了苯乳酸對霉菌的作用，發(fā)現(xiàn)苯乳酸具有很低濃度下就體現(xiàn)出比化學(xué)抑制劑更強(qiáng)的抑菌作用，并且防腐時間更長。2.2.2乳酸乳酸是乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物，常存在于香腸等發(fā)酵肉制品中，但乳酸主要是作為酸化劑和風(fēng)味劑使用。乳酸具有親水性，能溶解蛋白質(zhì)、角質(zhì)及許多難溶藥物，可直接參與體內(nèi)代謝、促進(jìn)消化及抑制腸道內(nèi)有害細(xì)菌等作用, 故被廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)。乳酸能夠抑制腸道腐敗細(xì)菌的生長，作為防腐劑已經(jīng)廣泛用于肉品保

30、鮮中。研究表明，產(chǎn)生的乳酸等有機(jī)酸能顯著降低環(huán)境pH值和Eh(氧化還原電位)值，使腸內(nèi)處于酸性環(huán)境，對于致病菌如痢疾桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、彎曲桿菌、葡萄球菌等有拮抗作用。關(guān)洪全洪全， 關(guān)鑫， 陳興,等. 生姜、食鹽、乳酸對常見食品污染菌的協(xié)同抗菌防腐作用研究J. 中國微生態(tài)學(xué)雜志. 2008,20(6):566-569.等研究了姜、食鹽、乳酸能協(xié)同抑制引起食品發(fā)霉腐爛微生物的繁殖以及對“腌菜”(黃瓜)有協(xié)同防腐作用。對常見食品污染菌的抑制體現(xiàn)了良好的效果。乳酸能迅速降低培養(yǎng)液的pH值，不利于致病菌的生長代謝，從而起到抑菌作用。乳酸的殺菌能力并不強(qiáng)，但是乳酸鹽（乳酸鈉和乳酸鈣）卻在肉制品中

31、表現(xiàn)出顯著的防腐性能。常用乳酸鹽防治袋裝火雞制品中枯草桿菌產(chǎn)毒；延長新鮮豬肉香腸的貨架期；防止雞肉和牛肉李斯特氏菌的生長及煙熏魚中的李斯特氏菌。乳酸鹽被美國食品與藥品管理局認(rèn)定為公認(rèn)安全產(chǎn)品。張坤生張坤生，劉晨，任云霞. 復(fù)配型防腐劑延長巴氏殺菌雞肉香腸貨架期的研究J. 食品科學(xué).2005,26（8）：430-433.等，研究發(fā)現(xiàn)乳酸鈉是一種比較適合在肉糜中添加的防腐劑，它對肉糜中的細(xì)菌有比較明顯的抑制作用，而且隨著乳酸鈉濃度的增加，抑菌效果也更好；高濃度的乳酸鈉，對貯藏末期的腐敗菌仍有一定抑菌效果。2.2.3乳酸菌素2.2.3.1乳酸菌素的安全性合成食品添加劑存在種種不安全性，即使在允許使用

32、量內(nèi)是安全的，也讓人們產(chǎn)生諸多疑慮。如：能生成致癌物質(zhì)亞硝胺的亞硝酸鹽和硝酸鹽，而乳酸菌素作為一種天然、安全的抗菌防腐保鮮劑，已受到越來越多的關(guān)注。盡管產(chǎn)生的抗生素也有較強(qiáng)的殺菌效果，但其抗菌蛋白有很寬的抗菌譜，能對多種微生物產(chǎn)生抑制作用。但是，這種抗菌蛋白有細(xì)胞毒性，在達(dá)到一定濃度時，會對人體產(chǎn)生危害，因而不能作為食品防腐劑。而乳酸菌素卻在安全無毒性上，表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)越性。目前還沒有檢測出乳酸菌素存在毒性，而且也沒有乳酸菌素存在科學(xué)界所關(guān)注的交叉抗性(抗性基因在不同種屬的微生物中的轉(zhuǎn)移)的問題。2.2.3.2乳酸菌素的分類方法乳酸菌素的分類目前主要有2種分類方法： 一是基于分子量、熱敏感性和

33、是否含修飾性氨基酸將乳酸菌素大致分為4類： 小分子熱穩(wěn)定肽 大分子熱不穩(wěn)定蛋白 羊毛硫抗生素 新近又在乳球菌LM G2081中發(fā)現(xiàn)了新的細(xì)菌素。該細(xì)菌素由2個獨(dú)立存在、高度疏水的熱穩(wěn)定小肽分子組成，其最大抑菌作用依賴于這2個小肽分子的協(xié)同作用，這明顯不同于其他細(xì)菌素，因此單獨(dú)列為第4類細(xì)菌素，即依賴于2個或2個以上小肽分子協(xié)同作用的細(xì)菌素，二是根據(jù)乳酸菌的種屬不同而將其所產(chǎn)的細(xì)菌素分為6類： 乳球菌屬細(xì)菌素 片球菌屬細(xì)菌素 明串珠菌屬細(xì)菌素， 乳桿菌屬細(xì)菌素 其他乳酸菌細(xì)菌素。2.2.3.3乳酸菌素防腐作用的應(yīng)用目前已發(fā)現(xiàn)的乳酸菌素生產(chǎn)菌株幾乎都是從食品中分離出來的，它們更多的是作為引子培養(yǎng)物

34、來抑制食品中的腐敗菌，乳酸菌素合成過程可以防止和控制不良菌群引起的污染，因此，一般認(rèn)為添加產(chǎn)乳酸菌素的乳酸菌比直接添加乳酸菌素更可取。Nisin是迄今研究最為廣泛的細(xì)菌素，除Nisin外還有多種乳酸菌素防腐作用的應(yīng)用：乳酸菌素應(yīng)用結(jié)論NIsin由于乳酸菌素多是兩親性多肽，易與食品大分子結(jié)合，從而降低了乳酸菌素活性,因而，就其防腐能力相對來說，在乳制品中的抗菌作用要優(yōu)于在肉制品中。它能抑制大部分G+菌的生長，包括產(chǎn)芽孢桿菌(如肉毒芽孢桿菌)、耐熱腐敗茵(如嗜熱脂肪芽孢桿菌)、生孢梭菌等，而對酵母菌和霉菌無效Pediocin類菌素pediocin PA一1對肉制品中的腐敗菌，如單核增生李斯特菌、彎

35、曲乳桿菌具有較好的抑制作用有報道說pediocin PA-1比較適合用于雞肉中來抑制李斯特菌。Sakacin類細(xì)菌素不但能較好的抑制香腸中的長球菌而且對香腸的風(fēng)味沒有不良影響。Rosalinda Urso, Kalliopi Rantsiou. Technological characterization of a bacteriocin-producing Lactobacillus sakei and its use in fermented asusages productionJ. International Journal of Food Microbiology,2006,110:

36、232-239.產(chǎn)生該細(xì)菌素的乳酸菌的抑菌作用依賴于所處的機(jī)制環(huán)境。L Vermeiren, F Devlieghere. Co-culture experiments demonstrate the useulness of Lactobacillus sakei10A to prolog the life of a model cooked hamJ. International Journal of Food Microbiology,2006,108:68-67.Enterocins類細(xì)菌素添加Enterocin預(yù)防火腿、豬肉、雞肉、臘腸的腐敗 在一定條件下能控制李斯特菌的生長。2.3

37、對機(jī)體的生理調(diào)節(jié)作用2.3.1增強(qiáng)人體免疫功能乳酸菌能夠通過增強(qiáng)免疫細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的活性，為致病細(xì)菌的侵入和繁殖設(shè)置一道屏障。有研究報道，抗腫瘤免疫反應(yīng)中,巨噬細(xì)胞的殺瘤作用常具有重要意義，乳酸菌及其發(fā)酵產(chǎn)品,均能激活機(jī)體的免疫系統(tǒng),特別是巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞,而對T細(xì)胞本無直接作用張英春,張?zhí)m威,馬微.乳酸菌對免疫系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié)作用J.食品研究與開發(fā),2003,24 (5):80-82.。乳酸菌增強(qiáng)機(jī)體免疫力主要表現(xiàn)在以下兩方面：一是影響非特異性免疫應(yīng)答，增強(qiáng)單核吞噬細(xì)胞(單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞)、多形核白細(xì)胞的活力，刺激活性氧和單核因子的分泌。刺激活性氧、溶酶體酶和單核因子的分泌。二

38、是刺激特異性免疫應(yīng)答，如加強(qiáng)黏膜表面和血清中IgA、IgM、IgG水平，促進(jìn)T、B淋巴細(xì)胞的增殖，加強(qiáng)機(jī)體的免疫力。乳酸菌菌體抗原及代謝物通過刺激腸黏膜淋巴結(jié)，既可激發(fā)免疫活性細(xì)胞，產(chǎn)生特異性抗體和致敏淋巴細(xì)胞，調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答，還可以激活巨噬細(xì)胞，加強(qiáng)和促進(jìn)其吞噬作用。乳酸桿菌一方面能明顯激活巨噬細(xì)胞的吞噬作用，另一方面由于它能在腸道定植，相當(dāng)于天然自動免疫。加之它們還能刺激腹膜巨噬細(xì)胞、產(chǎn)生干擾素、促進(jìn)細(xì)胞分裂、產(chǎn)生抗體及細(xì)胞免疫等，所以能增強(qiáng)機(jī)體的非特異性和特異性免疫反應(yīng)，提高機(jī)體的抗病能力。2.3.2抗腫瘤作用酸菌的抗腫瘤作用包括兩方面預(yù)防腫瘤發(fā)生和抑制已發(fā)生的腫瘤王嬌.乳酸菌生理功

39、能的研究進(jìn)展J. 四川食品與發(fā)酵.2005,41(2):43-46.。2.3.2.1乳酸菌抗腫瘤作用的研究進(jìn)展近年來，人們研究乳酸菌及其代謝產(chǎn)物抗腫瘤作用越來越多，并取得了許多研究成果。研究表明，不是所有的乳酸菌均具有抗腫瘤的特性。真正具有抗腫瘤的乳酸菌十分有限。僅嗜酸乳桿菌，唾液乳桿菌，兩歧雙歧桿菌，腸膜明串珠菌腸膜啞種等22種。研究表明，某些乳酸菌能同時抑制機(jī)體多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。OdaOda M, Hasegawa I. Anti-Tumor Polysaccharides from Lacto-bacillus spJ.Agri.Biol Chem,1983(47):1623-163

40、5.等早在80年代就確定了有瑞士乳桿菌約古特亞種（Lb.helveticus ssp.jugurti）產(chǎn)生的EPS具有抗腫瘤活性。武其文19l武其文,陳其御.幾種人源乳酸桿菌的免疫調(diào)節(jié)及抑瘤作用J.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床.2007，27(2):183-186等從陰道內(nèi)分離出的3株乳酸桿菌有抑制KM小鼠官頸癌U14移植瘤生長的作用。2.3.2.2乳酸菌抗腫瘤作用的機(jī)制乳酸菌具有抗腫瘤方式是抑制致突變酶的活性，以及對一些致癌物本身的抑制。乳酸菌在腸道中生長。會使產(chǎn)生致癌物的不良細(xì)菌大量減少，進(jìn)而減少致癌概率。乳酸菌能抑制一些結(jié)腸中的細(xì)菌酶，特別是那些能催化致癌物前體向致癌物轉(zhuǎn)化的糞便酶。致癌作用是通過具有

41、致癌物誘導(dǎo)動物細(xì)胞突變開始的，一些乳酸菌可抑制動物細(xì)胞的突變。乳酸菌細(xì)胞壁對氨基酸加熱分解物等有害物質(zhì)有較高的吸附率，乳酸菌對使人致癌的腸中亞硝胺有高達(dá)98的吸收率，能減少胃癌和腸癌的發(fā)生。乳桿菌還能發(fā)酵分解致癌物亞硝基胺，起到抗癌的作用；乳酸菌及其代謝產(chǎn)物能誘導(dǎo)干擾素和促細(xì)胞分裂劑的產(chǎn)生，活化自然殺傷細(xì)胞(NK)，并產(chǎn)生免疫球蛋白抗體，從而活化巨噬細(xì)胞的功能，增強(qiáng)人體的免疫能力，提高對癌癥的抵抗力圈。2.3.3降低血壓的作用國內(nèi)外的研究表明,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種具有降血壓作用的乳酸菌,其中主要以瑞士乳桿菌為主。除瑞士乳桿菌外,也發(fā)現(xiàn)其他一些乳酸菌同樣產(chǎn)生降壓肽。吳玲吳玲,潘道東.發(fā)酵乳抗高血壓

42、特性的研究J.食品科學(xué).2005,26(9):446-449.等，篩選出能發(fā)酵脫脂牛乳產(chǎn)生較強(qiáng)抗ACE 活性的三種菌株，分別給原發(fā)性高血壓大鼠連續(xù)三天灌胃此發(fā)酵乳和其乳清結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們都具有較強(qiáng)的降高血壓作用。此外，部分乳酸菌產(chǎn)生的胞外多糖可能也具有一定的降壓作用吳正鈞,葉錦,郭本恒.乳酸菌的抗高血壓作用J.乳業(yè)科學(xué)與技術(shù),2004(1):1-8.。乳酸茵能降血壓作用來自三方面：其一，通過其胞外蛋白酶、肽酶(羧肽酶、氨肽酶)的水解作用，將食物蛋白如乳蛋白中具有降壓活性的肽片段釋放出來,如ACE抑制肽、阿片活性肽。它們能與ACE活性中心結(jié)合,竟?fàn)幮缘匾种艫CE活性,使血管緊張素不能轉(zhuǎn)化為血管緊張素

43、,從而起到降高血壓的作用。其二，某些乳酸菌具有L-谷氨酸脫羧酶活性,它能高效專一性的催化L-谷氨酸脫羧產(chǎn)生-氨基丁酸（GABA）又是中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)之一,在哺乳動物的腦血管中都存在有GABA能神經(jīng)支配,并存在相應(yīng)的受體,它可通過調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng),作用于脊髓的血管運(yùn)動中樞,與起擴(kuò)張血管作用的突觸后GABA A受體和對交感神經(jīng)末梢有抑制作用的GABA B受體相結(jié)合,能有效的促進(jìn)血管擴(kuò)張,從而達(dá)到降血壓的目的其三，部分乳酸菌，尤其是可以活菌形式達(dá)到腸道的乳桿菌, 通過調(diào)節(jié)腸神經(jīng)的功能，在腸道內(nèi)促進(jìn)機(jī)體對部分可以調(diào)節(jié)血壓的礦物質(zhì)吸收。乳酸菌通過調(diào)節(jié)腸神經(jīng)還具有降血壓的作用這種降壓作用主

44、要來自于細(xì)胞自溶物的多糖一肽聚糖復(fù)合物吳正鈞,葉錦,郭本恒.乳酸菌的抗高血壓作用J.乳品科學(xué)與技術(shù),2004,27(1):1-8.。2.3.4降低血清膽固醇水平 血清中過高的膽固醇被認(rèn)為是誘發(fā)高血壓、心臟病等多種心血管疾病的重要因素。膽固醇水平直接關(guān)系到人類健康，研發(fā)降低膽固醇的藥制品成為目前科學(xué)研究工作熱點(diǎn)之一。大量臨床試驗證實，服用乳酸菌及相關(guān)制品可減少人體血清膽固醇含量。從20世紀(jì)70年代，科學(xué)家先后通過大量研究，均發(fā)現(xiàn)乳酸菌具有降低人體血清膽固醇的作用。迄今為止又發(fā)現(xiàn)了多種在體內(nèi)或體外有較強(qiáng)降膽固醇作用的乳酸菌：嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜熱鏈球菌、植物乳桿菌、羅伊氏乳桿菌等。迄今為止大

45、量實驗也證明了這一結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)嗜熱乳桿菌（Lactobacillusacidophillus）表現(xiàn)出最強(qiáng)的降膽固醇的能力劉奕瓊,張瀕,田豐偉.微生物降膽固醇作用研究進(jìn)展J.食品與機(jī)械.2003,1：69。國內(nèi)外研究者均開展了大量益生乳酸菌降膽固醇的體內(nèi)功能驗證。并篩選到一些具有降低血清膽固醇含量的乳酸菌。劉麗莉劉麗莉,董鐵有.6種乳酸菌降解膽固醇的體外試驗J.河南科技大學(xué)報,2005,26(6):85-88.等比較了6種乳酸菌體外降解膽固醇的能力，供試的6種乳酸菌菌株均可有效降解培養(yǎng)基中的膽固醇。趙麗瑁趙麗瑁,齊風(fēng)蘭,陳有容.降膽固醇乳酸菌的初步篩選J 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報.2004,13(2):

46、180-183.等在對乳酸菌降低膽固醇的研究中，篩選出很多株降解膽固醇能力較高的菌種乳酸菌菌株。盡管乳酸菌降膽固醇的能力得到證實，但對于其降解膽固醇的機(jī)制仍不是很明確，提出了以下幾種理論：吸收理論：乳酸菌細(xì)胞直接吸收膽固醇，體外研究表明，在厭氧條件下，乳酸菌在含有膽鹽的高膽固醇培養(yǎng)基中生長時，菌體細(xì)胞可以吸收介質(zhì)中的膽固醇，降低介質(zhì)中膽固醇的含量。共沉淀理論：乳酸菌的膽鹽水解酶的活性使膽鹽結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槊摵蠎B(tài)，結(jié)合膽酸分解為游離膽酸，游離膽酸與膽固醇形成復(fù)合物，發(fā)生共同沉淀。其他理論：菌體吸收和共同沉淀聯(lián)合作用，而且不同條件下乳酸菌會表現(xiàn)出某一種作用方式為主的能力。目前，乳酸菌降解膽固醇的能力已

47、被證實，新的對膽固醇有強(qiáng)降解能力的乳酸菌種不斷被發(fā)現(xiàn)和選育出來，并且對乳酸菌降膽固醇作用機(jī)制進(jìn)行的研究還在不斷深入。這些都有利于乳酸菌降解膽固醇能力的應(yīng)用和開發(fā)。2.4對陰道疾病的調(diào)節(jié)女性陰道內(nèi)有多種菌群定植，其中乳酸桿菌是正常菌群中數(shù)量最多、作用最大的常駐菌。它可分解陰道內(nèi)的糖原，產(chǎn)生乳酸使陰道內(nèi)環(huán)境保持酸性，利于陰道的自潔。當(dāng)某種原因?qū)е玛幍纼?nèi)菌群失調(diào)時，可引起一些內(nèi)源性陰道疾病，所以恢復(fù)陰道內(nèi)各菌群正常的生態(tài)比例是治療的關(guān)鍵。應(yīng)用乳酸桿菌制劑治愈細(xì)菌性陰道疾病取得了較好的治療，很多報道表明，乳桿菌活菌陰道制劑對BV治療已經(jīng)取得明顯效果。乳酸菌在陰道內(nèi)發(fā)揮生理功能、調(diào)整陰道內(nèi)菌群、維持生態(tài)

48、平衡，起到良好的效果。劉佳明 劉佳明細(xì)菌性陰道病的病因與治療的研究進(jìn)展J.中國微生態(tài)學(xué)雜志，2001，(13)：20-21等人報道，對32例確認(rèn)為BV（細(xì)菌性陰道?。┑幕颊呓o予產(chǎn)生乳酸桿菌制劑治療，治愈率可達(dá)88。李寶偉李寶偉,王建文,孫立梅,等. 乳桿菌活菌制劑治療細(xì)菌性陰道病的臨床療效觀察J. 中國微生態(tài)學(xué)雜志.2001,13（4）：202-205.等人報道，對治療的54 例, 其治療率達(dá)到9617% , 療效顯著, 且無明顯不良反應(yīng)。由此可見, 利用乳酸菌治療細(xì)菌性陰道病安全、有效, 療效較高。2.5產(chǎn)生某些特殊的活性因子乳酸菌可以產(chǎn)生一些特殊的活性因子，使其擁有超強(qiáng)的抗氧化能力和表現(xiàn)某

49、些特殊的生理功能。2.5.1產(chǎn)生超氧化物岐化酶和谷胱甘肽來近年來，很多研究表明氧化損傷與癌癥、衰老、心血管疾病等多種疾病相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌能夠產(chǎn)生超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽，有報道表明大多數(shù)的乳酸菌是通過產(chǎn)生超氧岐化酶和谷胱甘肽來清除氧自由基和過氧化氫的，因而乳酸菌擁有較強(qiáng)的抗氧化能力。VerenaVERENA J.K,BRIGITTE MARIAN，REINHARD STIDL,et a1Impact of Lactic Acid Bacteria on Oxidative DNA Damage in HumaIl Derived Colon CellsJFood and Chemical Toxicology，2008，46：1221-1229.等研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌能降低人結(jié)腸細(xì)胞(HT29)DNA的氧化性損傷，從而阻止結(jié)腸癌的產(chǎn)生。2.5.1.1延緩衰老乳酸菌產(chǎn)生的超氧化物歧化酶，超氧化物歧化酶能具有清除超氧陰離子的能力,