乳酸菌
乳酸菌(英文名:Lactic Acid Bacteria)是指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。细胞形态为杆菌或球菌,过氧化氢酶阴性,无运动性或极少,菌落为乳白色。广泛存在于动物肠道、植物降解物、制品及食品中,可适应各人生存环境并和其他微生物之间形成共生关系。有微好氧菌和专性厌氧菌。根据细胞为球状或杆状,可分为乳酸链球菌族和乳酸杆菌族12。
主要用于制造酸奶、乳酪等发酵食品、饲料添加剂及保健食品等。具有调节肠道菌群,生物防腐等功能,一些产细菌素或胞外多糖的乳酸菌可用于医药、食品及化妆品等领域1。
1857年,法国微生物学家L.巴斯德在研究乳酸发酵过程中发现了乳酸菌,而后不断发现分离新物种,直至20世纪60年代对乳酸菌的分类工作才趋于确立1。
基本信息
- 中文学名
乳酸菌
- 目
乳杆菌目Lactobacillales
- 拉丁学名
lactic acid bacteria、LAB
- 科
乳杆菌科Lactobacillaceae
- 界
细菌界
发现简史
乳酸菌的应用历史非常悠久,远在古代,人类就在食品酿造与加工上不自觉地应用了乳酸菌。大唐贞观15年(641)唐朝文成公主进藏时就有“酸奶”的记载。但人类能够科学地研究并利用乳酸菌却始于19世纪中叶,法国巴斯德在研究酒变酸的原因时首先发现了它。在这之后,英国Lister、俄国kem和法国Tissier分别于1857年、1882年和1899年先后发现了乳链球菌、乳杆菌和双歧杆菌。近些年来,由于确认了乳酸菌尤其是双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等肠道有益菌的许多重要生理功能,各种乳酸菌发酵制品由此风靡全世界。传统的乳酸菌发酵制品有保加利亚酸奶、累本(Leben)、达喜(Dahi)、开菲尔(Kefir)奶酒和马奶酒等。随着现代食品科学技术的发展,利用天然的或经筛选的乳酸菌来发酵生产,已经有多种不同类型的发酵乳制品如酸牛奶、发酵酸奶油、酸性酪乳、干酪、酸性稀奶油、双歧杆菌乳、嗜酸菌乳、酸牛奶酒和活性乳酸菌饮料等等。
早在20世纪初,俄国著名的生物学家,诺贝尔奖获得者梅契尼柯夫(Mechnikoff,1845-1916),在他的“长寿学说”里已明确指出,保加利亚的巴尔干岛地区居民,日常生活中经常饮用的酸奶中含有大量的乳酸菌,这些乳酸菌能够定植在人体内,有效地抑制有害菌的生长,减少由于肠道内有害菌产生的毒素对整个机体的毒害,这是保加利亚地区居民长寿的重要原因。这个具有划时代意义的“长寿学说”,为人类利用乳酸菌生产健康食品开创了新纪元。今天,利用乳酸菌生产的健康食品已经一跃成为全世界关注的健康食品。
早在5000年前人类就已经在使用乳酸菌。到目前为止,人类日常食用的泡菜、酸奶、酱油、豆豉(纳豆菌)等,都是应用乳酸菌这种原始而简单的随机天然发酵的代谢产物。
有益菌已经开始逐渐流行,大多数家长都会为儿童补充有益菌。例如在宝宝每天要冲饮的奶粉(牛奶)中添加一些益生菌,不仅能够扼制肠内有害菌群的产生,还能为肠内有益菌提供良好的生长环境,造就健康肠道。含有Bacillus subtilis(枯草芽孢杆菌)的,对乳糖分解有很好的效果,能够帮助孩子对牛奶或奶粉的消化,吸收。有益菌能够促进奶粉,牛奶中含有的蛋白质等营养成分的吸收。它含有必需营养素代谢以及生长发育所必要的维他命B1, B2, B6,能够帮助孩子良好的成长发育。
在发酵型乳酸菌奶饮品已有上百年历史的欧美国家,发酵型乳酸菌奶饮料在乳制品市场的比例高达80%。随着消费者健康意识的提高,中国乳酸菌市场发展迅猛,产业规模已经超过200亿元人民币,中国的乳酸菌产业正处于快速发展期,正以每年25%的速度递增。中国乳酸菌奶饮品的年总产量已突破100万吨。随着消费者的需求增长,国内乳品企业也开始发力乳酸菌产品市场。未来五年将是中国乳酸菌行业快速发展的黄金时期。
种类介绍
乳酸菌大体上可分为两大类。一类是动物源乳酸菌,一类是植物源乳酸菌。因为动物源取自动物,因菌种常处于相对不稳定状态,其生物功效也较不稳定,且在大量食用时,很容易导致人体动物蛋白过敏,即排斥反应。而植物源乳酸菌,因为取自植物易被人体认可,不论摄取多大的量,人体不会产生异体蛋白排斥反应,且植物源乳酸菌比动物源者更具有活力,能比动物源多8倍的数量到达人体小肠内定植,从而发挥其强大而稳定的生物功效。
其实普通的乳酸菌,活力极弱,它们只能在相对受限制的环境中存活,一但脱离这些环境,其自身也会遭到灭亡。只有经过特殊工艺处理的乳酸菌才能到达肠道。进入肠内的乳酸菌,必须具备数量多、活力强,才能发挥其生物功效。如何研制出高浓度且活力强的乳酸菌,成为了当今微生学家们追求的梦想。
主要特征
形态特征
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。
生长特性
乳酸菌也广泛存在于畜、禽肠道、许多食品、物料及少数临床样品中。乳酸菌不仅可以提高食品的营养价值,改善食品风味,提高食品保藏性和附加值,而且乳酸菌的特殊生理活性和营养功能,正日益引起人们的重视。大量研究表明,乳酸菌能够调节机体胃肠道正常菌群、保持微生态平衡,提高食物消化率和生物价,降低血清胆固醇,控制内毒素,抑制肠道内腐败菌生长繁殖和腐败产物的产生,制造营养物质,刺激组织发育,从而对机体的营养状态、生理功能、细胞感染、药物效应、毒性反应、免疫反应、肿瘤发生、衰老过程和突然的应急反应等产生作用。由此可见,乳酸菌的生理功能与机体的生命活动息息相关。可以说,如果乳酸菌停止生长,人和动物就很难健康生存。也正因为如此,乳酸菌被广泛用于轻工业、食品、医药及饲料工业等许多行业上。
乳酸菌是一种存在于人类体内的益生菌。乳酸菌能够将碳水化合物发酵成乳酸,因而得名。益生菌能够帮助消化,有助人体肠脏的健康,因此常被视为健康食品,添加在酸奶之内。
在人体肠道内栖息着数百种的细菌,其数量超过百万亿个。其中对人体健康有益的叫益生菌,以双歧杆菌、屎肠球菌等为代表,对人体健康有害的叫有害菌,以大肠杆菌、产气荚膜梭状芽胞杆菌等为代表。益生菌是一个庞大的菌群,有害菌也是一个不小的菌群,当益生菌占优势时(占总数的80%以上),人体则保持健康状态,否则处于亚健康或非健康状态。长期科学研究结果表明,以乳酸菌为代表的益生菌是人体必不可少的且具有重要生理功能的有益菌,它们数量的多和少,直接影响到人的健康与否,直接影响到人的寿命长短,科学家长期研究的结果证明,乳酸菌对人的健康与长寿非常重要。
而人体肠道内乳酸菌拥有的数量,随着人的年龄增长会逐渐减少,当人到老年或生病时,乳酸菌数量可能下降100至1000倍,直到老年人临终完全消失。在平时,健康人比病人多50倍,长寿老人比普通老人多60倍。因此,人体内乳酸菌数量的实际状况,已经成为检验人们是否健康长寿的重要指标。由于广谱和强力的抗菌素的广泛应用,使人体肠道内以乳酸菌为主的益生菌遭受到严重破坏,抵抗力逐步下降,导致疾病越治越多,健康受到极大的威胁。所以,有意增加人体肠道内乳酸菌的数量就显得非常重要。国际上公认的乳酸菌,被认为是最安全的菌种,也是最具代表性的肠内益生菌,人体肠道内以乳酸菌为代表的益生菌数量越多越好。也完全符合诺贝尔得奖者生物学家梅契尼柯夫“长寿学说”里所得出的结论,乳酸菌=益生菌=长寿菌。
人类面对抗生素的日渐无能为力的现状,正在不断寻求新的更加有效的生物抗菌产品,世界发达国家首先认识并开创了以使用乳酸菌为代表的免疫疗法革命。瑞典科学家研究发布的结果是,治疗胃和大肠炎症时直接喝乳酸菌比用抗生素更好,危险性几乎为零。而在日本,乳酸菌制品已占日本乳制品市场的85%以上,二十年来日本青年平均身高增加15厘米,人口平均寿命达85岁,居世界第一位。这都是乳酸菌制品所带来的直接健康功效。