乳酸菌在食品工業(yè)應用

1、微生物在食品工業(yè)中得到了越來越廣泛的應用.對其主要的研究熱點作了綜述.主要包括冰核細菌,益生菌,微生物風味劑，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)中的應用前景關鍵詞: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)中應用的研究熱點進行了。乳酸菌在食品工業(yè)的應用綠色無公害飼料添加劑是21世紀飼料工業(yè)的重要研究方向，飼用微生物制劑是實現(xiàn)這一目的的主要途徑。本文重點

2、介紹了乳酸菌類微生物制劑的發(fā)展概況，作用機理及提高應用效果的方式,并對乳酸菌類微生物安全性及其應用前景做一展望針對抗生素、激素和興奮劑類等殘留問題和對人類健康造成的威脅，科學家們將動物藥品添加劑的研究方向投向具有生長促進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)學理論的指導下，調整生態(tài)失調、保持微生態(tài)平衡、提高宿主(人、動植物)健康水平或增進健康狀態(tài)的生理活性制品及其代謝產物以及促進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和遺傳學特征上保證安全和穩(wěn)定，因此應用前必須經過嚴格的病理,毒理試驗，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年農業(yè)部批準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)產生大量乳酸的細菌的統(tǒng)稱，目前已發(fā)現(xiàn)的這一類菌在細菌分類學上至少包括18個屬，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、礦物質和有機營養(yǎng)物豐富的微酸性環(huán)境中。污水、發(fā)酵生產(如青貯飼料、果酒啤酒、泡菜、醬油、酸奶、干酪)培養(yǎng)物、動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,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胞的主要乳桿菌。3。乳酸菌的作用機理？乳酸菌對人和動物都有保健和治療功效，這一點，國內外均有大量飼養(yǎng)和臨床試驗證明。B

6、aird（1977）用乳桿菌飼喂斷奶仔豬和生長育肥豬，試驗證明均能增加日增重和提高飼料轉化率；Lidbcck等（1992）證實乳酸桿菌能預防放療引起的腹瀉。蔡輝益等（1993）對益生素使用效果進行統(tǒng)計，其中乳酸菌類益生素飼喂豬的報道，7例證明能提高日增重，平均提高7。67%,6例證明提高飼料轉化率，平均提高5。4%飼喂肉雞白報道中，5例證明提高日增重，平均達7。32%,5例證明提高飼料利用率，平均達9。5;乳酸桿菌在飼喂育肥牛（舍飼）時使用，平均日增重提高13。2%,飼料轉化率提高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道。?乳酸菌在實際應用中效果顯著,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制的探討上。有關報道很多，綜其所述，其作用機理主要有以下幾點：1）提供營養(yǎng)物質，具有促機體生長作用。2）改善微生態(tài)環(huán)境，清理腸道有毒物質。3）調節(jié)消化免疫系統(tǒng)等。?3。1提供營養(yǎng)物質促進機體生長乳酸菌如果能在體內正常發(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活性，近而達到為宿主提供必需營養(yǎng)物質,增強動物的營養(yǎng)代謝，直接促其生長的作用。Hamad

8、（1979）試驗證明，小麥，稻米及玉米等谷物進行乳酸發(fā)酵后，營養(yǎng)價值大大提高；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)價值有明顯提高。此外，乳酸菌產生的酸性代謝產物使腸道環(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，有機酸的產生還可加強腸道的蠕動和分泌，也可促進消化吸收養(yǎng)分（張力等，2000）。3。2改

9、善微生態(tài)環(huán)境?動物的整個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，它們的微生素和蛋白質合成、消化吸收、生物頡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,則會導致宿主的不良反應。3）中間性類型,即同時具有生理和致病兩種作用，其數(shù)量增加,會導致腐生物質,毒素增加，促進宿主的老化（康白，1988）。微生物群的平衡，對機體的健康十分重要,而乳酸菌就能夠調節(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，會產生一些具有抗微生物活性的物質,如:有機酸,過氧化氫,二氧

10、化碳等,均在體外表現(xiàn)出抑菌活性。很多乳酸菌都能產生細菌素,如:乳鏈菌素,乳酸菌素,噬酸菌素等,經研究表明這些物質在抑制病原菌上具有重要作用。粘附能力通常認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胞表面,定植并入侵腸道細胞,有人稱此機制為“粘附抗性”。腸道化學物質的組成也是微生態(tài)環(huán)境的重要影響因素,毒安素,硫化物，吲哚和酚類都是對腸道有刺激作用和毒性的物質，是腸道腐敗菌活動增強的標志。雙歧桿菌能防止致病菌對氨基酸的脫羧作用，減少腸內容物內氨的濃度,有效減少毒性胺的合成,改善腸道環(huán)境。?3。3

11、調節(jié)免疫系統(tǒng)功能乳酸菌制劑能夠增強免疫力，表現(xiàn)在兩方面:一是影響非特異性免疫應答，增強單核吞噬細胞（單核細胞和巨噬細胞）、多形核白細胞的活力，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答，如加強粘膜表面和血清中IgA和IgM,IgG水平以加強體液免疫，促進T、B淋巴細胞的增殖，加強細胞免疫。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能在體外增強吞噬細胞對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物上進行的試驗報道，結果均表現(xiàn)出正結果。乳酸菌對免疫系統(tǒng)的刺激機理還在進一步研究中。Ouwehard等（1999）提出了攝入益生素（含乳酸菌）對免疫刺激作用的可能途徑：抗原性物質通過淋巴集結中的連濾泡上皮,通過途徑有兩種:一是微生物代謝產物或碎片作為小分子抗原直接通過普通上皮細胞或者透過上皮細胞間的緊密連接縫隙；二是微生物細胞本身由微皺細胞（M-Ce11）通過胞飲作用傳送給位