益生菌及其在食品工业的应用

摘要：益生菌对人体有多种保健作用，本文对益生菌定义、营养价值、抑菌机理进行了综述，为益生菌的开发与利用提供理论基础。

关键词：益生菌；营养价值；抑菌

中图分类号：S963文献标识码： A

前言

肠道益生菌可以对宿主的健康和生理功能产生积极影响，它能够够抑制一些病原微生物生长，维持肠道微生态平衡,调节免疫功能，净化肠道环境，改善机体代谢等，近些年来引起人们的高度关注和研究。随着益生菌的生理功能一步步被开发出来，其作用的机制也逐渐被人们所发现，使人们对益生菌有了更新的认识。

1益生菌的概述

1.1益生菌的定义

益生菌是种含有活菌及其成分和产物的微生物制剂，通过改善肠道微生态的平衡来促进人体健康。它可以合成维生素，形成有抗菌作用的物质和脂肪酸等。人体肠道及体表栖息着数以亿计的细菌，这当中有对人有害的，被人们称为有害菌；有对人有益的，被称为有益菌（即：益生菌）；人体内对人有益的细菌主要有：乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等。

1.2益生菌的种类

1.2.1乳杆菌类

乳杆菌类是细菌的一科，为革兰氏染色阳性、无芽孢杆菌。广泛分布于含有碳酸化合物的动植物发酵产品中，也见于温血动物的口腔、阴道和肠道内。该属细菌分解糖的能力强，分解蛋白质类的能力极底，能分泌抗生物素类物质，对肠道致病菌产生的拮抗作用。

1.2.2 双歧杆菌类

双歧杆菌在人体肠道内发酵后可产生乳酸和醋酸，能提高钙、磷、铁的利用率，促进铁和维生素D的吸收。双歧杆菌发酵乳糖产生半乳糖，是构成脑神经系统中脑苷脂的成分，与婴儿出生后脑的迅速生长有密切关系。

1.2.3革兰氏阳性菌

以乳酸菌为例介绍，乳酸菌指发酵类主要产物为乳糖的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。乳酸菌菌体常排列成链，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。

1.2.4酵母菌

酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1～5微米，5～30微米。酵母菌无鞭毛，不能游动。

2益生菌的营养价值

2.1改善肠道菌群结构，抑制病原菌的生长繁殖

研究发现益生菌能够有秩序的定植于动物粘膜、皮肤等表面或细胞之间，占据宿主消化道的定植位点，从而形成生物屏障，降低病原微生物的侵染、定植机会、起着占位、争夺营养、拮抗的作用，保护机体不被病原菌侵入。

2.2促进营养物质的产生、代谢和利用

益生菌在动物消化道内生长、繁殖和活动，能直接产生多种营养物质如维生素、氨基酸、短链脂肪酸、生长因子等，这些物质均可参与动物体的新陈代谢。有的益生菌在动物体内生长繁殖时能合成核黄素、泛酸、叶酸、钴氨素等Ｂ族维生素，参与机体某些重要的代谢除此以外，益生菌在动物体内还可产生多种消化酶如淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶等，它们促进了营养物质特别是下消化道营养物质的消化和吸收。

2.3抗肿瘤作用

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，而含益生菌的膳食已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。另外，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型突变的功能，其机理是益生菌或其代谢副产物通过影响结肠上皮细胞的变化历程，来达到降低癌细胞增殖的目的。

3益生菌的作用机制

3.1产生抗菌物质

肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌具有多种生物拮抗功能，如乳酸菌在体内发酵乳糖，产生大量的乳酸乙酸，可降低肠道局部pH值，改善微生态环境，抑菌或杀死肠道内的大肠埃希菌、沙门菌、链球菌等；同时，低pH值有利于肠道蠕动，维持正常生理功能，阻止致病菌的定植。乳酸菌能分泌抑制病原菌的细菌素，对多种革兰氏阳性菌，包括葡萄球菌、链球菌、微球菌、分支杆菌和斯特氏菌均有抑制作用。

3.2乳酸菌的定植拮抗作用

乳酸菌的定植拮抗作用突出表现在2个方面，一是与致病菌竞争消化道上皮的附着位点。二是与有害菌竞争营养物质。

3.3产生特殊酶系

乳酸菌不仅具有一般微生物所产生的有关酶系，而且还可以产生一些特殊的酶系如合成多糖的酶系、分解乳酸菌生长因子的酶系、分解亚硝胺的酶系、降低胆固醇的酶系、控制内毒素的酶系、分解脂肪的酶系等，赋予它以特殊的生理功能。乳酸菌还可利用本身所特有的某些酶类补充宿主在消化酶上的不足，帮助分解上消化道未被充分水解吸收的营养物质，有利于宿主进一步吸收利用。同时，通过产生某些酶修饰毒素受体，减少毒素与肠粘膜受体的结合，维持肠道微生态平衡，促进机体健康。

4益生菌在食品工业中的应用

4.1乳制品行业

乳制品是益生菌应用最多，也是最为成熟的领域。在益生菌乳制品中，所用菌种主要为乳酸菌和双歧杆菌。与日本、欧洲相比，我国益生菌乳品的份额相对较小，但是发展速度很快，而且益生菌在酸奶中的应用幅度也逐步增大，其中婴幼儿奶粉产品发展较快。此外，其它益生菌产品如蛋奶、冰淇淋、干酪、奶片等的市场发展空间同样非常广阔。蒙牛、伊利等乳业巨头都已瞄准益生菌市场，致力于开发新型益生菌乳产品和提高益生菌乳的质量。

4.2肉制品行业

发酵香肠的现代生产工艺是在原料肉中添加纯培养的乳酸菌发酵剂，保证乳酸菌在整个发酵和成熟过程中占有绝对优势，再加上合理的工艺条件，使产品的安全和质量得到保证。乳酸菌对于形成产品特殊的风味、良好的色泽、防止氧化变色、减少亚硝胺生成、抑制病原微生物生长和毒素产生起到关键的作用。一般认为，乳酸菌对产品的贮藏稳定性起决定作用，而微球菌、霉菌、酵母对产品的色泽、风味起决定作用。

4.3发酵谷物、果蔬行业

研究表明，将乳酸菌和酵母菌对谷物进行混合发酵，得到感官、风味均较好的产品。然而，谷物的组成、加工工艺、益生菌的生长特性、益生菌在贮藏过程中的稳定性等都关系到最终产品的感官及营养价值。目前国内外关于谷物组分对益生菌生长的影响的报道还不多见。另有研究采用谷物组分制备微胶囊以改善功能性食品中益生菌菌株的存活能力，如玉米淀粉颗粒用于微胶囊化可以大大提高益生菌的存活率。

益生菌在果蔬深加工中的应用以往还仅限于生产泡菜，利用果蔬生产发酵饮料，提高了果蔬的营养价值，改善了产品的风味，大大提高了经济效益，是果蔬深加工和开发的一个很有前途的领域。

4.4保健品行业

目前，益生菌类肠道保健品是市场的主流产品。益生菌类肠道保健品主要有上海交大昂立系列产品、法国合生元、优之元益生菌营养片等。益生菌对人体肠道功能和免疫调节带来的良好作用已经得到认同，这也为益生菌的发展提供了更好的机会。但是由于消费者对益生菌保健品的认知还比较低，市场还没有得到最有力的拓展。随着益生菌保健品法规的逐步完善，益生菌类保健品将会创造出巨大的经济和社会效益。

5展望

目前，各国都在大力开发益生菌食品，拓展益生菌的应用范围。但就我国目前而言，在益生菌食品方面尚有许多问题急待解决。第一，和国外相比，消费者对乳制品的消费量仍然相对较低。第二，我们应尽快在菌种选育上下功夫，筛选和培育出优良的益生菌菌种，以开发适合我国消费者口味的产品。第三，应用高新生物技术研究开发益生菌在食品中的应用。

参考文献

[1]张志强；益生菌、益生元的研究发展新动向(英文)[A]；第三届“益生菌、益生元与健康研讨会”论文集[C]；2004年

[2]赵景阳；益生菌制品的国际市场情况及新技术发展动态[A]；中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C]；2007年

[3]杨秀茹，张冰，孟祥来；益生菌BI-07及LA-14在大豆酸奶中的应用[J]；大豆科技；2011年03期