食品研究与开发2007.Vol.28.NO.02
STUDY ON PROBIOTICS AND ITS APPLICATION IN THE FUNCTIONAL FOOD
HU Hui- ping
( FisheryDepartment, Rizhao Polytechnic Institute, Rizhao 276826, Shandong, China)
Abstr act: The paper summarized study of probiotics about history, current situation and the main study variety .
Then the physiological health functions and the application development of probiotics in the functional food were
also discussed briefly.
Key words: probiotics; study; functional food; application
益生菌( probiotics)是一类通过改善宿主肠道微生
物菌群的平衡而发挥作用的活性微生物, 是人体肠道
重要的生理菌, 能够促进肠内微生物菌群的生态平衡,
具有改善肠道菌群结构、促进肠道中有益菌的增殖、抑
制有害菌的生长、消除致癌因子、提高机体免疫力、降
低胆固醇等重要生理功效, 对于高血压、高血脂、心脏
病、糖尿病和癌症的防治有着重要意义。随着人们保健
意识的增强及微生态学相关科学技术的发展, 消费者
也越来越意识到益生菌在促进人体健康和预防疾病中
的重要性。尤其近年来, 益生菌在功能食品中的开发应
用成为功能食品的一个研究热点, 并将成为功能食品
发展的重要领域。
1 益生菌研究概况
1.1 益生菌的发展历史
人类对益生菌的发现研究直至应用大概有一百年
左右的时间。1899 年法国著名的Tissier 博士发现了被
称为益生菌鼻祖的第一株菌种双歧杆菌。1900 年奥地
利医生莫落验证了人的生老病死和肠道内的益生菌关
系密切。1908 年俄国的科学家伊力亚?梅契尼科夫
( Metchnikoff) 指出大量发酵乳制品的摄入与保加利亚
人的长寿密切相关。1954 年Vergio 比较了肠内微生物
菌群抗生素和其他抗微生物物质的主要作用, 首次介
绍了益生菌。1965 年Lilly 和Stillwell 最先使用Probiotics
这个词来描述一种微生物对其他微生物促进生长
的作用, 翻译成中文即益生菌。世界卫生组织也研究发
现大量有益菌群的保护, 可以使人体的免疫力大大提
高, 从而避免了各种疾病和病毒的侵害。至今, 科学界
已经积累了大量的资料, 证明益生菌的研究非常有发
展前景。
1.2 益生菌的研究现状
益生菌的基础研究与应用, 在日本、法国、美国、俄
罗斯、德国等国家较受重视。在欧洲, 益生菌饮料代表
着一种新型的健康品。在我国, 从上世纪50 年代开始
对益生菌以及与微生态相关的基础理论及应用进行研
究。80 年代成立了微生态学的学会组织, 继而出现了
一些微生态制品[1]。进入21 世纪后, 益生菌的研究应用
受到了广泛重视。目前, 常用的益生菌菌种有双歧杆
菌, 乳酸杆菌和某些链球菌。其中,双歧杆菌有青春双
歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧
杆菌、婴儿双歧杆菌等;
酸杆菌有嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、
发酵乳杆菌、胚芽乳杆菌、短乳杆菌、纤维二糖乳杆菌
和乳酸乳杆菌。链球菌有粪链球菌、乳链球菌、嗜热唾
液链球菌和乙酸乳酸双链球菌。此外, 明串球菌属、足
球菌属、丙酸杆菌属和芽孢杆菌属的菌种也可用作益
生菌[2]。
1.3 益生菌主要研究种类
1.3.1 乳酸菌
胡会萍
( 日照职业技术学院水产系食品工程学院, 山东日照276826)
益生菌及其在功能食品中的应用
摘要: 综述了益生菌的研究历史、研究现状及主要研究种类; 益生菌的生理保健功能以及在功能食品中的应用与
发展。
关键词: 益生菌; 研究; 功能食品; 应用
作者简介: 胡会萍( 1976- ) , 女( 汉) , 硕士, 从事食品微生物及发酵工
艺教学科研工作。
综述
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乳酸菌(Lactobacillus)是指通过发酵糖类获得能量,
产生大量乳酸的一类细菌的总称, 是革兰氏阳性菌,形
态呈球状或杆状, 包括10 多个属, 200 多个种。随着生
物技术的发展, 乳酸菌的研究越来越引起了微生物学
家、营养学家、病理学家、免疫学家、微生态学家的关注
和重视。目前已开发出来的品种数以百计, 产生了巨大
的经济效益和社会效益[3]。
1.3.2 双歧杆菌
双歧杆菌( Bifidobacterium) 是由法国Tissier 学者
于1899 年首次从健康母乳婴幼儿的粪便中分离出来
的一种专性厌氧菌, 它是人体中很重要的益生菌,是健
康人肠道内定殖且数量占优势的一种细菌, 与人类的
许多病理、生理现象密切相关,现已确认双歧杆菌是人
体健康的重要标志之一[4]。双歧杆菌属共分为24 个种,
而来源于人类的只有12 个种,其中能在人体肠道内定
殖并能用于制备功能食品的双歧杆菌主要有两歧双歧
杆菌(B.bifidum) 、青春双歧杆菌(B.adolescentis) 、婴儿双
歧杆菌(B.infantis) 、短双歧杆菌(B.breve) 和长双歧杆菌
(B.longum) 5 种。通常, 在婴儿肠道内以婴儿双歧杆
菌和短双歧杆菌为优势菌群, 而在成人肠道内则缺
少这2 种双歧杆菌,仅有少量两歧双歧杆菌、青春双
歧杆菌和长双歧杆菌存在, 老年人肠道内无任何双
歧杆菌存在。
1.3.3 LGG 益生菌[5]
1983 年美国教授Sherwood Gorbach 和Barry
Goldin 从健康人体中分离出了一种新的乳酸菌—鼠李
糖乳杆菌(L.rhamnosus), 命名为LGG, 并于1985 年申请
了专利。LGG 益生菌是益生菌中研究最多的一种益生
菌。目前, 关于其安全性、功能性等方面的研究报道有
140 多篇。
2 益生菌的保健功能[2, 6~7]
2.1 调节肠道功能
乳酸菌等益生菌可产生乳酸、醋酸等有机酸, 刺激
肠道并加强肠道蠕动, 从而使便秘得到改善。大量有益
菌进
入肠道定殖, 可形成优势菌群, 竞争性排斥病原
菌, 抑制病原微生物粘附肠粘膜上皮细胞, 在肠粘膜表
面形成一道生物学屏障, 从而阻止病原微生物的入侵。
2.2 防止有害物质产生, 延缓人体衰老
人体在新陈代谢过程中, 会产生氨、硫化氢、胺、酚
等对人体有害的腐败物质或亚硝基化合物等致癌物
质, 有益菌群的增殖, 可以阻止和削弱氨氮、硫化氢、胺
等的生成。同时, 益生菌群还可以利用这些有害物质,
合成对人体有益的氨基酸、糖类、类胡萝卜素及核酸、
多种维生素、微量元素、超氧化歧化酶( SOD) 等多种抗
衰老物质, 延缓人体衰老。
2.3 调节人体免疫功能
有益菌群在人体内长期寄居, 与人体达成一种共
生关系, 促使机体产生能抗同类病原菌的抗体及一些
有抑制作用的产物。而且有益菌群产生的活性因子可
以以某种免疫调节因子的形式发挥作用, 刺激肠道产
生免疫反应, 调节体液中免疫球蛋白, 促使免疫球蛋白
上升, 提高免疫力, 增强免疫功能。
2.4 抑制乳糖不耐症
乳糖不耐症是由于部分人体内缺乏乳糖分解酶,
不能对牛奶中的乳糖加以分解利用所造成的腹胀腹
痛, 甚至呕吐或下泻等症状。这种情况与人种有关, 亚
洲人占多数。乳酸菌、酵母菌等有益菌群可以将牛奶中
多数的乳糖发酵转化成乳酸和其他物质, 从而抑制乳
糖不耐症。
3 益生菌在功能食品中的应用
益生菌因其特有的保健功能作为功能食品的研究
已越发受到关注。在食品工业中, 益生菌可参与发酵或
不参与发酵直接添加, 益生菌70 % 应用于乳制品中[1]。
在我国, 虽然对益生菌的研究比较热, 但目前产品开发
却多以药品和保健品为主。
3.1 功能性食品添加剂
产味乳酸菌如: 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌( 其
特征风味以乙醛为主) ; 丁二酮乳链球菌、醋化醋杆菌、
肠膜明串珠菌及乳酪链球菌等( 产生乙二酰、乳酸、乙
酸及丁二酮等风味物质) , 可以赋予产品芳香, 提高产
品风味, 减少香精、香料在产品中的添加, 从而使产品
更趋于天然、绿色, 更易于被消费者接受。另外它们还
能够增加乳制品的粘稠度。
3.2 功能性酸奶[8]
无糖酸奶是一种将木糖醇和益生菌结合生产得到
的功能性酸奶, 它的特殊之处在于: 一方面, 原料中未
添加蔗糖和单糖, 而是选用作为功能性甜味剂的木糖
醇, 可以避免血糖水平的提高; 另一方面, 有独特保健
功能的益生菌存在, 可帮助消化, 防止便秘, 防止细胞
老化, 降低胆固醇的吸收, 抗肿瘤和调节人体机能等保
健和医疗作用。因此, 在食品向天然型和功能型发展的
今天, 生产这种产品是益生菌制品的发展方向之一。
3.3 其他功
能性产品
益生菌功能食品品种繁多, 除酸奶、奶酪、冰淇淋
外, 市场上见到的商品有单独的益生菌培养物或益生
菌粉剂, 单独的双歧因子, 由益生菌和双歧因子组成的
综述
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1+1 联剂, 由益生菌培养物和中药配成的混合制剂等
等。但是通常要考虑菌体载体对菌存活率的影响, 常用
干酪和酸牛乳作其载体, 能使益生菌在胃液环境中较
好地存活[9]。今后随着现代生物技术的发展及一些保护
剂和微胶囊的应用, 其应用范围会更大。
4 展望
随着生物技术的发展, 人们对益生菌的研究越来
越广泛, 加之社会的不断进步、人们消费意识的不断提
高, 自然的、健康的功能食品已成为21 世纪食品主流,
具有保健功能的益生菌将为功能食品工业的发展开辟
更宽广的前景。
参考文献:
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收稿日期: 2006- 08- 23
作者简介: 白云峰( 1981- ) , 男( 汉) , 硕士研究生, 主要从事生物分离
研究。
ADVANCE OF SEPARATION AND PURIFICATION OF AMINO ACID
BAI Yun- feng, DING Yu, ZHANG Hai- yan
( School of Chemical Engineering and Technology, CUMT, Xuzhou 221008, Jiangsu, China)
Abstr act: The separation and purification technologies of amino acid, such as: precipitation, ion- exchange, extraction
and membrane separation were reviewed. The basic principles, properties and research trends were introduced.
Key words: amino acid; precipitation; ion- exchange; membrane separation; extraction
氨基酸是组成蛋白质的基本单元, 是生物有机体
的重要组成部分, 具有极其重要的生理功能。氨基酸广
泛应用于食品、饲料添加剂以及医药领域, 也被用作合
成特殊化学物质的中间体, 如低热质甜味剂、螯合剂以
及多肽。
目前, 多数氨基酸采用发酵法生产, 部分氨基酸则
存在多种生产方法。发酵法得到的是单一品种的L-
氨基酸, 夹杂其它氨基酸的种类和含量较少; 蛋白质水
解法得到的是多种氨基酸的混合物。与氨基酸发酵
等
生产技术的发展相比较, 其分离和纯化的下游技术的
发展显得有些不相适应。通常, 分离纯化的成本可以占
到总成本的50 %以上, 因此, 提高氨基酸分离的选择
性和产率引起了人们的浓厚兴趣。
几乎所有的氨基酸分离纯化工艺均利用了氨基酸
在不同的pH 值时荷电不同这一特性。氨基酸的分离
白云峰, 丁玉, 张海燕
( 中国矿业大学化工学院, 江苏徐州221008)
氨基酸分离纯化的研究进展
摘要: 总结了氨基酸分离纯化过程中常用的技术, 如沉淀法、离子交换法、萃取法和膜分离法, 介绍了各种技术的
基本原理、特点和发展动态。
关键词: 氨基酸; 沉淀; 离子交换; 膜分离; 萃取
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综述
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