01概述

乳酸菌(lactic acid bacteria，LAB)是一類能利用可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌的統(tǒng)稱。乳酸菌革蘭氏陽性、低GC、耐酸，通常不產(chǎn)芽、不呼吸，呈桿狀(bacilli)或球形(cocci)，是在缺少氧氣的環(huán)境中生長良好的兼性厭氧型細(xì)菌。

乳酸菌在自然界分布極為廣泛，具有豐富的物種多樣性，至少包含18個(gè)屬，共200多種。除極少數(shù)外，其絕大部分都是人體內(nèi)必不可少的、且具有重要生理功能的菌群，廣泛存在于人體的腸道中。

02乳酸菌的分類地位

界：細(xì)菌界Kingdom Eubacteria；

門：厚壁菌門Firmicutes；

綱：芽孢桿菌綱Bacilli；

目：乳桿菌目Lactobacillales；

科：乳桿菌科Lactobacillaceae；

屬：乳桿菌屬Lactobacillus。

03r纂乳酸菌的特點(diǎn)r

1.乳酸菌具有強(qiáng)抗酸能力；

2.大部分乳酸菌具有很強(qiáng)的抗鹽性；

3.常見的乳酸菌都不具有細(xì)胞色素氧化酶；

4.乳酸菌也不具有氨基酸脫羧酶；

5.一般乳酸菌不分泌蛋白酶、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；

6.合成氨基酸、核酸、維生素的能力極低。

04兩大類

動(dòng)物源，取自動(dòng)物，因菌種常處于相對不穩(wěn)定狀態(tài)，其生物功效也較不穩(wěn)定，且在大量食用時(shí)，很容易導(dǎo)致人體動(dòng)物蛋白過敏，即排斥反應(yīng)。

植物源，因?yàn)槿∽灾参镆妆蝗梭w吸收，不論攝取多大的量，人體不會(huì)產(chǎn)生異體蛋白排斥反應(yīng)，且植物源乳酸菌比動(dòng)物源者更具有活力，能比動(dòng)物源多8倍的數(shù)量到達(dá)人體小腸內(nèi)定植，從而發(fā)揮其強(qiáng)大而穩(wěn)定的生物功效。植物乳桿菌通過產(chǎn)生有機(jī)酸、細(xì)菌素、過氧化氫和雙乙酰等多種抑菌物質(zhì)，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收等多種功能，能改善調(diào)節(jié)腸道微生物菌群的平衡，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。植物乳桿菌屬于乳桿菌科中的乳桿菌屬，革蘭陽性兼性厭氧，不產(chǎn)芽孢圓端直桿，單個(gè)、成對或短鏈狀，產(chǎn)生D型和L型2種乳酸。植物乳桿菌最早是從唾液中分離出的，分布很廣泛。植物乳桿菌能利用葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、L－山梨糖、乳糖、纖維二糖、木糖、蜜二糖、果糖、核糖和葡萄糖酸鈉產(chǎn)酸，但發(fā)酵葡萄糖和葡萄糖酸鈉均不產(chǎn)氣，屬于同型發(fā)酵類型中的兼性異型發(fā)酵群。利用其發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸處理乳清中乳糖轉(zhuǎn)化時(shí)，具有其他菌無法比擬的優(yōu)越性，它既可以高轉(zhuǎn)化率地利用乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，又可以利用乳清中殘留蛋白質(zhì)。植物乳桿菌在發(fā)酵過程中只產(chǎn)生乳酸，是典型的兼性厭氧菌，有很強(qiáng)的發(fā)酵糖類的能力，較耐鹽，與其他乳酸菌有協(xié)同作用。

05研究歷史

早在20世紀(jì)初，著名的生物學(xué)家梅契尼柯夫（Mechnikoff,1845-1916），在他獲得諾貝爾獎(jiǎng)的“長壽學(xué)說”里已明確指出，保加利亞的巴爾干島地區(qū)居民，日常生活中經(jīng)常飲用的酸奶中含有大量的乳酸菌，這些乳酸菌能夠定植在人體內(nèi)，有效地抑制有害菌的生長，減少由于腸道內(nèi)有害菌產(chǎn)生的毒素對整個(gè)機(jī)體的毒害，這是保加利亞地區(qū)居民長壽的重要原因。5000年前人類就已經(jīng)在使用乳酸菌。

到目前為止，人類日常食用的泡菜、酸奶、醬油、豆豉等，都是應(yīng)用乳酸菌這種原始而簡單的隨機(jī)天然發(fā)酵的代謝產(chǎn)物。

06作用原理

乳酸菌在動(dòng)物體內(nèi)能發(fā)揮許多的生理功能。乳酸菌能促進(jìn)動(dòng)物生長，調(diào)節(jié)胃腸道正常菌群、維持微生態(tài)平衡，從而改善胃腸道功能；提高食物消化率和生物效價(jià)；降低血清膽固醇，控制內(nèi)毒素；抑制腸道內(nèi)腐敗菌生長：提高機(jī)體免疫力等。

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和各種維生素（維生素B族和維生素K等)，還可提高礦物元素的生物活性，進(jìn)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。

2.改善胃腸道功能，維持腸道菌群平衡。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)，它們的維生素和蛋白質(zhì)合成、消化吸收、生物拮抗和免疫等功能對宿主有利。

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。微生物群的平衡，對機(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)。乳酸菌是腸道常在菌，畜禽服用乳酸菌后，可以改變腸道內(nèi)環(huán)境，抑制有害菌繁殖，調(diào)整胃腸道菌群平衡。乳酸菌通過黏附素與腸黏膜細(xì)胞緊密結(jié)合，在腸黏膜表面定植占位，成為生理屏障的主要組成部分，從而達(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。如果這個(gè)屏障遭到抗生素或其他因素的破壞，宿主喪失了對外來菌抵抗力，會(huì)使具有耐藥性的腸內(nèi)菌異常增殖而取代優(yōu)勢菌的位置，造成腸道內(nèi)微生態(tài)平衡的失調(diào)。

3.改善免疫能力。乳酸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(dòng)免疫。它們還能刺激腹膜巨噬細(xì)胞、誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素、促進(jìn)細(xì)胞分裂、產(chǎn)生抗體及促進(jìn)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。

4.乳酸菌對一些腐敗菌和低溫細(xì)菌有較好的抑制作用?？捎糜诜乐胃篂a、下痢、腸炎、便秘和由于腸道功能紊亂引起的多種疾病以及皮膚炎癥。

5.幫助吸收營養(yǎng)成分：如果每天攝入益生菌，不僅能夠扼制腸內(nèi)有害菌群的產(chǎn)生，還能為腸內(nèi)有益菌提供良好的生長環(huán)境，造就健康腸道。有些乳酸菌對乳糖分解有很好的效果，能夠幫助對牛奶或奶粉的消化，促進(jìn)蛋白質(zhì)和必要的維生素B1, B2, B6等營養(yǎng)成分的吸收。

07十大功能

1.防治有色人種普遍患有的乳糖不耐癥（喝鮮奶時(shí)出現(xiàn)的腹脹、腹瀉等癥狀）；

2.促進(jìn)蛋白質(zhì)、單糖及鈣、鎂等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，產(chǎn)生維生素B族等大量有益物質(zhì)；

3.使腸道菌群的構(gòu)成發(fā)生有益變化，改善人體胃腸道功能，恢復(fù)人體腸道內(nèi)菌群平衡，形成抗菌生物屏障，維護(hù)人體健康；

4.抑制腐敗菌的繁殖，消解腐敗菌產(chǎn)生的毒素，清除腸道垃圾；

5.抑制膽固醇吸收，降血脂、降血壓作用；

6.免疫調(diào)節(jié)作用，增強(qiáng)人體免疫力和抵抗力；

7.抗腫瘤、預(yù)防癌癥作用；

8.提高SOD酶活力，消除人體自由基，具抗衰老、延年益壽作用；

9.有效預(yù)防女性泌尿生殖系統(tǒng)細(xì)菌感染；

10.控制人體內(nèi)毒素水平，保護(hù)肝臟并增強(qiáng)肝臟的解毒、排毒功能。

08乳酸菌定植的影響因素

乳酸菌的各種表面成分介導(dǎo)了乳酸菌與其環(huán)境的接觸和相互作用，形成各菌株獨(dú)特的表面特性，對其在腸道生存有著至關(guān)重要的作用。而乳酸菌對腸道上皮細(xì)胞的黏附是其表面成分介導(dǎo)形成的一種物理表觀現(xiàn)象，有助于其在腸道定植、增強(qiáng)乳酸菌與腸道細(xì)胞之間的信號交流、抑制病原菌在腸道的定植和提高機(jī)體的免疫力等作用。黏附通常認(rèn)為是定植的關(guān)鍵步驟。

目前的研究發(fā)現(xiàn)，與黏附作用相關(guān)的主要是黏附素（如脂磷壁酸、S-層蛋白、脂多糖、肽聚糖等）的分泌及其與黏附素受體結(jié)合，而這些與乳酸菌自身表面的疏水性、自聚性、共聚性以及環(huán)境中的溫度、pH值和離子濃度等因素密切相關(guān)。

乳酸菌在自然界中種類很多，分布極廣。但是絕大多數(shù)的乳酸菌并不具備運(yùn)動(dòng)的能力。而宿主是通過胃腸道的蠕動(dòng)輸送物質(zhì)，在這種環(huán)境下，乳酸菌在胃腸道的時(shí)間以及菌株本身的運(yùn)動(dòng)性會(huì)影響乳酸菌在腸道中的滯留時(shí)間。

乳酸是一種弱有機(jī)酸，是乳酸菌自身的一種代謝產(chǎn)物，在生長繁殖過程中，它可將90%的代謝糖轉(zhuǎn)化為乳酸，對自身周圍的微環(huán)境產(chǎn)生影響。Wu Chongde等通過在培養(yǎng)基中添加乳酸改變培養(yǎng)基中的pH值，在初始pH值為6.5時(shí)，干酪乳桿菌Zhang（CGMCC No.1697）及其耐酸性突變菌株（CCTCC No.M2010292）的生物量并沒有差異，但是隨著pH值降低到4.3時(shí)，野生型菌株的生長受到嚴(yán)重的抑制，比突變型菌株的生物量少了57%。當(dāng)pH值調(diào)整到3.3時(shí)，7h后，只有不到0.01%的野生型菌株存活，而突變體的存活率超過10%。

乳酸菌能同腸道病原菌爭奪營養(yǎng)物質(zhì)，從而讓病原菌因缺營養(yǎng)而無法生長；另外，乳酸菌還與腸道中的細(xì)菌協(xié)同作用，促進(jìn)其在腸道中的定植；它還能通過分泌細(xì)菌素、雙乙酰、乳酸等物質(zhì)對部分細(xì)菌的生長繁殖產(chǎn)生抑制作用，促使腸道菌群達(dá)到平衡，也對致病菌的生長和毒素的黏附具有一定的拮抗作用。

宿主基因型和體征因素（性別、年齡、疾病與健康等）會(huì)影響乳酸菌在腸道中的定植。郭飛翔等通過不同培養(yǎng)基對巴馬人群來源的乳酸菌菌群數(shù)量進(jìn)行分離比較，發(fā)現(xiàn)分離的桿菌數(shù)要多于球菌數(shù)，女性腸道乳酸菌總數(shù)略高于男性，青少年組的腸道中乳酸菌數(shù)量最多，隨著年齡的增長，乳酸菌的數(shù)量逐漸減少，但是長壽組中的乳酸菌數(shù)量還保持在一個(gè)很高的水平。

另外，徐鳳等對2月齡斷奶羔羊、8月齡和2歲山羊瘤胃及回腸黏膜刮取物中的乳酸菌進(jìn)行了分離，隨著山羊年齡的增加，分離到的乳酸菌種類逐漸增多。

乳酸菌在腸道中定植的首要條件是對胃酸和小腸膽鹽具有一定的耐受性，因?yàn)槿梭w胃酸環(huán)境（pH3）和小腸高膽鹽環(huán)境（膽鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%～0.3%）會(huì)殺死部分的乳酸菌或?qū)ζ浠钚援a(chǎn)生抑制作用，乳酸菌以較高數(shù)量和活性到達(dá)小腸中有利于其在腸道中的黏附定植。然而乳酸菌的個(gè)體差異性對酸和膽鹽的耐受性存在差異。胃酸較多的人群飲用，特別是餐前、空腹飲用，胃酸會(huì)殺滅大部分的乳酸菌；而胃酸較少的人群飲用后，對乳酸菌影響較小，到達(dá)腸道的活菌數(shù)會(huì)增加，乳酸菌增殖后就能發(fā)揮較好的作用和療效。

飲食被認(rèn)為是能調(diào)節(jié)胃腸道菌群組成和代謝活動(dòng)重要的環(huán)境因素之一，是影響腸道菌群的主要因素。Shepherd等將卵形擬桿菌NB001以細(xì)菌菌落總數(shù)約為108CFU喂食小鼠，平衡7d后喂食紫菜多糖。NB001菌株在腸道中的豐度得到顯著增長（4～6個(gè)數(shù)量級），并可通過調(diào)節(jié)紫菜多糖的含量調(diào)節(jié)菌株在小鼠腸道中的豐度。

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