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1、第七章益生菌及其發(fā)酵制品微生態(tài)制劑稱為”微生態(tài)調節(jié)劑“具有維持宿主微生態(tài)平衡,調整其微生態(tài)失調,提高其健康水平等生理功能。根據其主要成分,分為:益生菌、益生素和合生素。①益生菌(Probiotics)是活的微生物補充品,能改善宿主腸道微生態(tài)的平衡,促進健康。益生菌主要是乳酸菌,特別是雙歧桿菌。工業(yè)化生產應用的菌種要求除滿足生產方面的要求外,菌種具有黏附性高、競爭排斥力強、環(huán)境適應能強和生長快等特點。用在功能性食品上的菌株要求:能有效地在腸道內定植繁殖,不被迅速排出體外。②益生素(Prebiotics):是一類不被消化吸收的功效成分,能選擇性地刺
2、激和促進一種或幾種結腸內對宿主健康有益的微生物的生長和活力,改善宿主健康。目前,比較實用的益生素主要是各種功能性低聚糖。③合生素指同時包含益生菌和益生素的微生態(tài)制劑。第一節(jié)益生菌一、乳酸菌的分類和特性乳酸菌是一類能發(fā)酵利用碳水化合物產生大量乳酸的細菌。在《Bergey細菌鑒定手冊》的第9版中,將自然界中已發(fā)現(xiàn)的乳酸菌劃分19個屬,而在此之前,是將乳酸菌分成5個屬:乳桿菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬、雙歧桿菌屬和片球菌屬。應用在功能性食品上的乳酸菌屬與菌種,主要是乳桿菌屬、鏈球菌屬和雙歧桿菌屬中的一些種。(一)乳桿菌屬1、細胞形態(tài)多種多樣:長的、細長
3、的、彎曲形的及短桿狀的,也常有棒形球桿狀,一般形成鏈狀,通常不運功,運動的具有周身鞭毛,無芽孢,革蘭氏染色呈陽性。微好氧,在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)時,通常厭氧條件或減少氧壓。2、營養(yǎng)要求比較復雜需要氨基酸、肽、核酸衍生物、鹽類、脂肪酸或脂肪酸脂質和可發(fā)酵的碳水化合物、幾乎每個種都有其各自特殊的營養(yǎng)要求。其生長溫度范圍2—53℃:,最適溫度一般是30—-40℃。耐酸,最適pH5.5—6.2,一般在pH5或更低的情況下可生長,在中性或初始堿性pH條件下時通常會降低其生長速率.3、是成人腸道內的優(yōu)勢菌之一乳桿菌制品以生產工藝相對簡單、菌種耐氧性好等特點,而
4、在功能性食品生產中尤受歡迎。使用較多的有:保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、短乳桿菌、植物乳桿菌、萊氏乳桿菌和纖維二糖乳桿菌等。(二)鏈球菌屬在《Bergey細菌鑒定手冊》的第9版中,新建了腸球菌屬和乳球菌屬兩個屬,腸球菌的應用較少。僅糞腸球菌和屎腸球菌有應用。修改后的鏈球菌屬,限定是無芽孢的化能異養(yǎng)菌。形成類球或球桿形細胞,排列成對或成鏈狀,發(fā)酵碳水化合物的主要產物是乳酸。雖然鏈球菌代謝不能利用氧,但可在氧中生長,故被認為是耐氧的厭氧菌。另外,有些是嗜CO2的。常用在發(fā)酵乳制品上的是:乳酸鏈球菌、丁二酮乳酸鏈球菌、乳酪鏈球菌和嗜熱乳鏈球
5、菌等。(三)雙歧桿菌屬1、雙歧桿菌屬的細胞呈現(xiàn)多種形態(tài):短桿狀較規(guī)則形,或纖細桿狀帶有尖細未端的細胞。有呈球形者、也有長而稍彎曲狀的。或呈各種分枝或分叉形、棍棒狀或匙形。單個或鏈狀,V形、柵欄狀排列.或聚集成星狀。革蘭氏染色陽性。不抗酸,不形成芽孢,不運動。2、生長條件厭氧,在好氧條件下不能在平皿上生長。最適生長溫度37-41℃,初始生長最適PH6.5-7.0。分解糖,從葡萄糖產生乙酸和乳酸等。3、應用菌種最廣泛的雙歧桿菌包括短雙歧桿菌、長雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌和青春雙歧桿菌等。二、生理功效作為功能性食品上的應用,集中在維持腸道菌
6、群的平衡,由此引發(fā)的對機體的整體效果。復合菌較單一菌種更具優(yōu)勢。1、調節(jié)腸道菌群平衡、糾正腸道功能紊亂乳酸菌通過其自身代謝產物和與其他細菌間的相互作用,調節(jié)菌群之間的關系,維持和保征菌群最佳優(yōu)勢組合及穩(wěn)定性。乳酸菌必須具備黏附、競爭排斥、占位和產生抑制物等特性,才能在微環(huán)境中保持優(yōu)勢。產生一些抑制物:1)有機酸:乳酸菌發(fā)酵糖類產生大量的醋酸和乳酸,使腸道處于酸性中,這對于抑制病原性細菌意義重大,腸道內pH的下降,還可促進腸蠕動、阻止病原菌的定植。2)H2O2:可抑制葡萄球菌等的生長繁殖。3)糖苷酶:可降解腸黏膜上皮細胞的復雜多糖,而后者是致病菌
7、和其毒素的潛在受體。通過酶的作用,可阻止毒素對上皮細胞可能產生的黏附與侵入作用。4)細菌素:如乳鏈球菌素,對許多革蘭氏陽性菌都具有抑制作用。5)分解膽鹽:雙歧桿菌等可將結合的膽酸分解成游離的膽酸,后者對細菌的抑制作用較前者強。2、抑制內毒素、抗衰老雙歧桿菌可抑制腸道中腐敗菌的繁殖,從而減少腸道中內毒素及尿素酶的含量,使血液中內毒素和氨含量下降。乳酸菌產生的乳酸能抑制腸腐敗細菌的生長,減少這些細菌產生的毒胺、靛基質、吲哚、氨、硫化氧等致癌物質及其它毒性物質對機體的損害,延緩機體衰老進程。3、免疫激活,抗腫瘤乳酸菌及其產物能誘導干擾素,促進細胞分裂
8、而產生體液及細胞免疫。乳酸菌的抗腫瘤作用是由于腸道菌群的改善結果.抑制了致癌物質的產生,同時乳酸菌及其代謝產物激活了免疫功能,也能抑制腫瘤細胞的增殖。