乳酸菌在食品工業(yè)應(yīng)用

1、微生物在食品工業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用.對(duì)其主要的研究熱點(diǎn)作了綜述.主要包括冰核細(xì)菌,益生菌,微生物風(fēng)味劑，微生物防腐劑,微生物增稠劑,微生物油脂等方面展現(xiàn)出了微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用前景關(guān)鍵詞:微生物;食品工業(yè);食品添加劑;微生物用于食品工業(yè)在我國已有悠久的歷史.食醋,醬油,啤酒,泡菜,面包等傳統(tǒng)發(fā)酵食品均已在人們的生活中占有了重要的地位隨著食品工業(yè)的興起以及微生物研究技術(shù)的飛速發(fā)展,微生物在食品工業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用.本文就其在食品工業(yè)中應(yīng)用的研究熱點(diǎn)進(jìn)行了。乳酸菌在食品工業(yè)的應(yīng)用綠色無公害飼料添加劑是21世紀(jì)飼料工業(yè)的重要研究方向，飼用微生物制劑是實(shí)現(xiàn)這一目的的主要途徑。本文重點(diǎn)

2、介紹了乳酸菌類微生物制劑的發(fā)展概況，作用機(jī)理及提高應(yīng)用效果的方式,并對(duì)乳酸菌類微生物安全性及其應(yīng)用前景做一展望針對(duì)抗生素、激素和興奮劑類等殘留問題和對(duì)人類健康造成的威脅，科學(xué)家們將動(dòng)物藥品添加劑的研究方向投向具有生長促進(jìn)作用和保健效果的飼用微生態(tài)制劑。微生態(tài)制劑是指在微生態(tài)學(xué)理論的指導(dǎo)下，調(diào)整生態(tài)失調(diào)、保持微生態(tài)平衡、提高宿主(人、動(dòng)植物)健康水平或增進(jìn)健康狀態(tài)的生理活性制品及其代謝產(chǎn)物以及促進(jìn)這些生理菌群生長繁殖的生物制品(鮑行豪等，1999)。？1。飼用微生物制劑的發(fā)展概況?飼用微生物必須在生物學(xué)和遺傳學(xué)特征上保證安全和穩(wěn)定，因此應(yīng)用前必須經(jīng)過嚴(yán)格的病理,毒理試驗(yàn)，證明無毒，無害，無耐藥性

3、等副作用才能使用。目前常用的微生物種類主要有乳酸菌、芽孢桿菌、膠木菌、放線菌、光和細(xì)菌等幾大類。美國FDA(1989年)規(guī)定允許飼喂的微生物有40余種，有近30是乳酸菌。我國1994年農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)使用的微生物品種有：蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、糞鏈球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、乳鏈球菌等，其中大部分也屬于乳酸菌類。本文就以乳酸菌類微生物制劑為代表,初步探討微生物制劑的作用機(jī)理及其開發(fā)利用。？2。乳酸菌的組成和分布？乳酸菌(LAB,Lacticacidbacteria)是一類能從可發(fā)酵碳水化合物(主要指葡萄糖)產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌的統(tǒng)稱，目前已發(fā)現(xiàn)的這一類菌在細(xì)菌分類學(xué)上至少包括18個(gè)屬，主要有：乳酸桿

4、菌屬(Lactobacillus),雙歧桿菌屬(Bifidobacterium),鏈球菌屬(Streptococcus)、明申珠球菌屬(Leuconostoc)、腸球菌屬(Enterococcus)、孚L球菌屬Lactococcus)、肉食桿菌屬(Carnobacterium)、奇異菌屬(Atopobium)、片球菌屬(Pediococcus)、氣球菌屬(Aerococcus)、漫游球菌屬(Vagococcus)、李斯特氏菌屬(Listeria)、芽抱乳桿菌屬(Sporolactobacilus)、芽抱桿菌屬(Baci1lus)中的少數(shù)種、環(huán)絲菌屬(Brochothrix)、丹毒絲菌屬(Ery

5、sipelothrix)、孚生菌屬(Gemel1a)和糖球菌屬(Saccharococcus)等(楊潔彬等，1996)。乳酸菌絕大多數(shù)都是厭氧菌或兼性厭氧的化能營養(yǎng)菌,革蘭氏陽性。生長繁殖于厭氧或微好氧、礦物質(zhì)和有機(jī)營養(yǎng)物豐富的微酸性環(huán)境中。污水、發(fā)酵生產(chǎn)(如青貯飼料、果酒啤酒、泡菜、醬油、酸奶、干酪)培養(yǎng)物、動(dòng)物消化道等乳酸菌含量較高。小牛胃和上部腸道中乳酸菌占優(yōu)勢(shì),從牛乳喂養(yǎng)的小牛胃液中分離乳酸乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌,而小牛瘤胃中主要是嗜酸乳桿菌,發(fā)酵乳桿菌則是粘附在柱狀上皮細(xì)胞的主要乳桿菌。3。乳酸菌的作用機(jī)理？乳酸菌對(duì)人和動(dòng)物都有保健和治療功效，這一點(diǎn)，國內(nèi)外均有大量飼養(yǎng)和臨床試驗(yàn)證明。B

6、aird（1977）用乳桿菌飼喂斷奶仔豬和生長育肥豬，試驗(yàn)證明均能增加日增重和提高飼料轉(zhuǎn)化率；Lidbcck等（1992）證實(shí)乳酸桿菌能預(yù)防放療引起的腹瀉。蔡輝益等（1993）對(duì)益生素使用效果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中乳酸菌類益生素飼喂豬的報(bào)道，7例證明能提高日增重，平均提高7。67%,6例證明提高飼料轉(zhuǎn)化率，平均提高5。4%飼喂肉雞白報(bào)道中，5例證明提高日增重，平均達(dá)7。32%,5例證明提高飼料利用率，平均達(dá)9。5;乳酸桿菌在飼喂育肥牛（舍飼）時(shí)使用，平均日增重提高13。2%,飼料轉(zhuǎn)化率提高6。3%,發(fā)病率下降27。7%Gal1agher等（1974）研究表明食用酸奶的人群對(duì)乳糖的利用率比食用含相同乳糖

7、濃度的牛奶要高，從而減輕乳糖的不耐受癥狀。此外乳酸菌的抗癌作用也有不少報(bào)道。?乳酸菌在實(shí)際應(yīng)用中效果顯著,近兩年來，更多的研究工作集中于乳酸菌發(fā)揮這些功能的作用機(jī)制的探討上。有關(guān)報(bào)道很多，綜其所述，其作用機(jī)理主要有以下幾點(diǎn)：1）提供營養(yǎng)物質(zhì)，具有促機(jī)體生長作用。2）改善微生態(tài)環(huán)境，清理腸道有毒物質(zhì)。3）調(diào)節(jié)消化免疫系統(tǒng)等。?3。1提供營養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)機(jī)體生長乳酸菌如果能在體內(nèi)正常發(fā)揮代謝活性，就能直接為宿主提供可利用的必需氨基酸（如賴氨酸和蛋氨酸等）和各種維生素（維生素B族和K、H等），還可提高礦物元素的生物學(xué)活性，近而達(dá)到為宿主提供必需營養(yǎng)物質(zhì),增強(qiáng)動(dòng)物的營養(yǎng)代謝，直接促其生長的作用。Hamad

8、（1979）試驗(yàn)證明，小麥，稻米及玉米等谷物進(jìn)行乳酸發(fā)酵后，營養(yǎng)價(jià)值大大提高；畢德成等（1988）用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發(fā)酵玉米和小麥粉，發(fā)現(xiàn)賴氨酸含量分別增加72%和85,蛋氨酸分別增加40%口46%,硫胺素（VB1）和核黃素（VB2）均有所增加，游離氮增加1。6倍和1。4倍，游離鐵分別增加1。3倍和。9倍，游離鈣增加1。5和1。2倍，總體營養(yǎng)價(jià)值有明顯提高。此外，乳酸菌產(chǎn)生的酸性代謝產(chǎn)物使腸道環(huán)境偏酸性，而一般消化酶的最適pH值為偏酸性（淀粉酶6。5、糖化酶4。4）,這樣就有利于營養(yǎng)素的消化吸收，有機(jī)酸的產(chǎn)生還可加強(qiáng)腸道的蠕動(dòng)和分泌，也可促進(jìn)消化吸收養(yǎng)分（張力等，2000）。3。2改

9、善微生態(tài)環(huán)境?動(dòng)物的整個(gè)消化道在正常情況下都寄生有大量微生物。就其作用而言，可分為三類：1）共生性類型，主要是兼性厭氧菌，在生態(tài)平衡時(shí)，它們的微生素和蛋白質(zhì)合成、消化吸收、生物頡抗和免疫等功能對(duì)宿主有利。2）致病性類型,正常情況下數(shù)量少，寄生于正常部位，不至于使宿主發(fā)病，若失控,則會(huì)導(dǎo)致宿主的不良反應(yīng)。3）中間性類型,即同時(shí)具有生理和致病兩種作用，其數(shù)量增加,會(huì)導(dǎo)致腐生物質(zhì),毒素增加，促進(jìn)宿主的老化（康白，1988）。微生物群的平衡，對(duì)機(jī)體的健康十分重要,而乳酸菌就能夠調(diào)節(jié)這種微生態(tài)平衡，保障宿主正常生理狀態(tài)。在乳酸菌生長代謝過程中，會(huì)產(chǎn)生一些具有抗微生物活性的物質(zhì),如:有機(jī)酸,過氧化氫,二氧

10、化碳等,均在體外表現(xiàn)出抑菌活性。很多乳酸菌都能產(chǎn)生細(xì)菌素,如:乳鏈菌素,乳酸菌素,噬酸菌素等,經(jīng)研究表明這些物質(zhì)在抑制病原菌上具有重要作用。粘附能力通常認(rèn)為是病原菌的一種重要的毒性因子（Finary等，1997）。粘附于腸道粘膜，是病原菌定植并產(chǎn)生臨床癥狀的前提條件。乳酸菌可防止病原菌附著于腸上皮細(xì)胞表面,定植并入侵腸道細(xì)胞,有人稱此機(jī)制為“粘附抗性”。腸道化學(xué)物質(zhì)的組成也是微生態(tài)環(huán)境的重要影響因素,毒安素,硫化物，吲哚和酚類都是對(duì)腸道有刺激作用和毒性的物質(zhì)，是腸道腐敗菌活動(dòng)增強(qiáng)的標(biāo)志。雙歧桿菌能防止致病菌對(duì)氨基酸的脫羧作用，減少腸內(nèi)容物內(nèi)氨的濃度,有效減少毒性胺的合成,改善腸道環(huán)境。?3。3

11、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能乳酸菌制劑能夠增強(qiáng)免疫力，表現(xiàn)在兩方面: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、溶酶體酶和單核因子的分泌；二是刺激特異性免疫應(yīng)答，如加強(qiáng)粘膜表面和血清中IgA和IgM,IgG水平以加強(qiáng)體液免疫，促進(jìn)T、B淋巴細(xì)胞的增殖，加強(qiáng)細(xì)胞免疫。Schiffrin等（1994）發(fā)現(xiàn)約氏乳桿菌（L。johnsonnii）Lj1和乳酸雙歧桿菌（B。1actis）Bb12能在體外增強(qiáng)吞噬細(xì)胞對(duì)大腸桿菌的吞噬作用；噬熱鏈球菌與沙門氏菌一起使用可起到免疫佐劑的作用,顯著提高血清中IgA的含量。Gill（1998）列出了1985至1995年一些乳酸菌在任何動(dòng)物上進(jìn)行的試驗(yàn)報(bào)道，結(jié)果均表現(xiàn)出正結(jié)果。乳酸菌對(duì)免疫系統(tǒng)的刺激機(jī)理還在進(jìn)一步研究中。Ouwehard等（1999）提出了攝入益生素（含乳酸菌）對(duì)免疫刺激作用的可能途徑：抗原性物質(zhì)通過淋巴集結(jié)中的連濾泡上皮,通過途徑有兩種:一是微生物代謝產(chǎn)物或碎片作為小分子抗原直接通過普通上皮細(xì)胞或者透過上皮細(xì)胞間的緊密連接縫隙；二是微生物細(xì)胞本身由微皺細(xì)胞（M-Ce11）通過胞飲作用傳送給位