乳酸菌的功能和作用

1總結1.1益生菌的定義“生命”這個詞的前夫是1965年在《科學》雜志上發表的。根據聯合國糧農組織(FAO)世界衛生組織(WHO)聯合專家組在2001年給出的定義,益生菌是“經適量服用后,有益于其宿主健康的活的微生物”。概括地講,益生菌的作用在于促進有益菌、抑制致病菌的生長,維持腸道菌群的平衡,有益人體健康。1.2菌種的確定益生菌與乳酸菌是從不同角度對某些細菌的定義。益生菌包括部分乳酸菌,而乳酸菌不全是益生菌。乳酸菌是從發酵糖產生乳酸機理方面考慮,指發酵糖生成乳酸的細菌的總稱。有些對人類生活有益,有些是有害的。市場上的發酵乳制品中的乳酸菌通常是指保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌。益生菌有的耐酸,有的能在人體腸道中生殖一段時間,是有益宿主健康的細菌。常用的益生菌菌種有雙岐桿菌,乳酸桿菌和一些鏈球菌。在制劑中,有的為單一菌種,有的為多種菌聯合使用,幾種菌種聯合使用有增多的趨勢。1.3腸道生長特性(1)對宿主有益;(2)無毒性作用和無致病作用;(3)能在消化道存活;(4)能適應胃酸和膽鹽;(5)能在消化道表面定殖;(6)能夠產生有用的酶類和代謝物;(7)在加工和貯存過程中能保持活性;(8)具有良好的感官特性。2乳酸菌的作用乳酸菌不僅可以提高食品的營養價值、改善食品風味、提高食品保藏性和附加值,而且,近年來乳酸菌的特殊生理活性和營養功能正日益引起人們的重視。大量研究表明,乳酸菌對人體具有多方面的保健作用,如調節機體胃腸道正常菌群、保持體內微生態平衡、提高食物消化率和生物價、改善便秘、降低膽固醇水平、改善肝功能、緩解乳糖不耐癥、控制內毒素、抑制腸道內腐敗菌生長繁殖和腐敗產物的產生、制造營養物質、刺激組織發育,從而對機體的營養狀態、生理功能、細胞感染、藥物效應、毒性反應、免疫反應、腫瘤發生、衰老過程和突然的應急反應等產生作用。由此可見,乳酸菌的生理功能與機體的生命活動息息相關,如果乳酸菌停止生長,人類就很難健康生存。2.1最佳糖蛋白糖鏈相結合技術同人類最為密切相關的乳桿菌屬乳酸桿菌(Lactobacillus)和致病性細菌一樣,也是通過糖蛋白或糖脂質的糖鏈相結合。不同點在于腸道細菌為了抵抗腸道蠕動和食物流而滯留于腸道,病毒和致病細菌則是一粘著于宿主細胞表面的糖蛋白或糖脂質糖鏈而構成感染。2.2對人體的免疫作用擁有完整腸道菌群的常規動物比無菌動物有更高的巨噬細胞活性和免疫球蛋白水平,乳酸桿菌能提高巨噬細胞的活性,并能防止腫瘤的生長。另外,雙岐桿菌也具有良好的抗菌性并能增強機體免疫功能。HeFang等對一些益生菌進行的研究表明:有些益生菌能夠影響人體免疫系統的應答能力,不同菌體的影響程度不同。而HarsharnjitS.Gill等也通過實驗發現了乳酸桿菌能夠增強機體的免疫能力。劉克琳等采用有益芽孢桿菌制成微生物添加劑飼喂鯉魚,實驗組添加1%生態制劑,經100d飼喂試驗,結果試驗組較對照組增重11.8%,飼料系數下降0.24;試驗組免疫器官胸腺、脾臟生長發育較對照組迅速、成熟快,電鏡觀察免疫器官內T.B淋巴細胞較對照組成熟快,數量增多,產生抗體增多,免疫功能增強。楊雋等在小白鼠試驗中發現益生菌制劑有一定的抗輻射、抗疲勞、保護肝臟和潤腸通便的作用。2.3肝胰腺組織作用機制盡管其效果可因菌株不同而異,但益生菌確具有降血清膽固醇作用。只是關于其作用機制尚未完全澄清,估計可有對腸道膽固醇的吸收抑制,膽汁酸的排泌促進和肝內的膽固醇合成抑制等環節。篩選兼備益生菌特性的菌株進行研究并用以開發食品則前景光明。2.4年齡利用lcs降低電壓研究表明,習慣性地攝食LcS(LactobacilluscaseiShirota,LcS)可減低由吸煙導致膀胱癌發病的風險。據《日經Biotech》(200317121)報道,最近已開成功不含抗生物質耐受性基因的LcS產品。2.5體外粘連性試驗多胺是同細胞分化與生長密切相關的物質,對腸管組織的成熟起不可或缺的作用,它可由腸道細菌生成,對腸道內環境的影響是至關重要物質。給高齡者投予含耐酸性、對腸粘膜粘著性強并已確證可在腸道內生長的BifidobacteriumlactisLKM512株(此在5%氧溶酸性條件下或乳酸內及胃環境中可生存并同有害菌Clostridiumperfringens的粘著競爭試驗上有剝離作用。B.lactis在系統分類學上屬B.animalis之同義密碼子種或亞種)的酸奶(yogurt),試驗結果證實確可使腸內多胺含量增加。此種作用的結果是由于腸道內環境獲致改善,炎癥性細胞因子誘導受抑腸粘膜層康復遂使抗炎作用增加并取得強效的抗致突變性。2.6人參苷作用檢測構成傳統中藥的有效成分均含(糖)苷,而具β結合的苷可由人消化酶分解,故其在體內的利用率甚低。糖苷由腸道細菌水解代謝提高其親油性之后方被吸收而發揮藥效。但腸道菌群的構成有極大的個體差異性使其水解率亦不同,是導致藥效個體差異的主要原因。有研究表明,篩選出具水解人參苷功能的益生菌,給服用人參者并用,發現可使其人參苷水解率標準化而提高人參的藥效。因此,益生菌技術應用于傳統中藥領域值得期待。2.7其它雙歧桿菌益生菌制劑不是藥物,至多它不過屬于食品,只是由于發現其用于預防生活習慣病顯現效果而激發了對其新一代制劑的大力研究。雙歧桿菌屬菌株完全不能代謝膽酸而可能將之作為營養原料而加以攝取并儲存。此對預防生活習慣病(例如大腸癌和以高膽固醇血癥為基礎病因的心腦血管病)確有一定效果。作為膽酸攝取的能源,除葡萄糖外,促進雙歧桿菌生長的難消化性寡糖(益生原)—棉子糖(raffinose)也是非常有效的。3抗生素作用機制3.1乳酸菌、雙歧桿菌的抑菌效果腸道內雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌具有多種生物拮抗功能,如乳酸菌在體內發酵乳糖,產生大量的乳酸乙酸,可降低腸道局部pH值,改善微生態環境,抑菌或殺死腸道內的大腸埃希菌、沙門菌、鏈球菌等;同時,低pH值有利于腸道蠕動,維持正常生理功能,阻止致病菌的定植。乳酸菌產生的組織酸對革蘭氏陰性菌作用更明顯;乳酸菌本身還有抑制病原體復制的作用;Gibson等報道,雙歧桿菌能產生一種未知的廣譜抗菌物質,具有抑制沙門氏菌、志賀氏菌、霍亂弧菌等病原菌的活性;保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌和乳酸乳桿菌所產生的過氧化氫有明顯的抑菌效果;乳酸菌能分泌抑制病原菌的細菌素,對多種革蘭氏陽性菌,包括葡萄球菌、鏈球菌、微球菌、分支桿菌和斯特氏菌均有抑制作用。3.2群落生物的生長乳酸菌的定植拮抗作用突出表現在2個方面,一是與致病菌競爭消化道上皮的附著位點。胃腸道的原籍菌群能抑制其它外來微生物在腸道內的定植或增殖,被稱為“競爭排斥作用”或“定植抗力”。這種定植抗力的產生是因為體內微生物與致病菌競爭腸道上皮的吸附位點而產生的。如果這些吸附位點被較多的有益微生物所占據,病原微生物就會被限制與腸粘膜粘附、定植。以乳酸菌為代表的專性厭氧菌是構成定植抗力的主要力量,被稱為定植抗力因子。乳酸菌在人的腸道中通過粘附素與腸粘膜上皮細胞相互作用密切配合,形成生物屏障,在空間上構成致病菌的定植抗力,并通過其代謝產物阻止致病菌的定植和入侵,保護宿主免受致病菌的侵害,如植物乳桿菌299v(Lactobacillusplantarum299v)可促進腸上皮細胞分泌粘蛋白,既提供乳酸菌合適的生長環境,又抑制致病菌的定植;雙歧桿菌通過脂壁磷酸粘附于腸上皮細胞表面,與其它厭氧菌一起共同占據腸粘膜表面,構成一層菌膜屏障,并產生細胞外糖苷酶,降解上皮細胞上作為潛在致病菌及其內毒素結合受體的復雜多糖,競爭性抑制腸道內源性及外源性潛在致病菌對腸上皮細胞的粘附、定植,促使它們離開感染的腸道,從而起到定植拮抗作用;菌體還可以促進小腸粘膜素的分泌,干擾致病菌對小腸上皮細胞的吸附。二是與有害菌競爭營養物質。通過體外連續培養的方法可以發現腸道固有菌群與外來菌之間對營養物質的競爭現象。但在腸道內是否有這種競爭營養的作用并沒有直接的實驗證據。有人認為,這種競爭并不起多大作用,但是在某種物質如生物素成為有害菌的限制因素時,這種抑菌作用就會表現出來。3.3乳酸菌的免疫酶系乳酸菌不僅具有一般微生物所產生的有關酶系,而且還可以產生一些特殊的如合成多糖的酶系、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、控制內毒素的酶系、分解脂肪的酶系等,賦予它以特殊的生理功能。乳酸菌還可利用本身所特有的某些酶類補充宿主在消化酶上的不足,幫助分解上消化道未被充分水解吸收的營養物質,有利于宿主進一步吸收利用,包括增加人體必需的維生素、氨基酸、微量元素、某些無機鹽類(如鈣、磷、鐵、鈷等)的吸收和利用。同時,通過產生某些酶