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1、1微生物在食品工业中得到了越来越广泛的应用.对其主要的研究热点作了综述.主 要包括冰核细菌,益生菌,微生物风味剂,微生物防腐剂,微生物增稠剂,微生物油脂 等方面.展现出了微生物在食品工业中的应用前景关键词:微生物;食品工业;食品 添加剂;微生物用于食品工业在我国已有悠久的历史.食醋,酱油,啤酒,泡菜,面包等 传统发酵食品均已在人们的生活中占有了重要的地位.随着食品工业的兴起以及 微生物研究技术的飞速发展,微生物在食品工业中发挥着越来越重要的作用.本文 就其在食品工业中应用的研究热点进行了。 乳酸菌在食品工业的应用 绿色无公害饲料添加剂是 21 世纪饲料工业的重要研究方向，饲用微生物制剂是 实现
2、这一目的的主要途径。本文重点介绍了乳酸菌类微生物制剂的发展概况， 作用机理及提高应用效果的方式，并对乳酸菌类微生物安全性及其应用前景做 一展望针对抗生素、激素和兴奋剂类等残留问题和对人类健康造成的威胁，科学家们将动 物药品添加剂的研究方向投向具有生长促进作用和保健效果的饲用微生态制剂。微生态制 剂是指在微生态学理论的指导下，调整生态失调、保持微生态平衡、提高宿主（人、动植 物）健康水平或增进健康状态的生理活性制品及其代谢产物以及促进这些生理菌群生长繁 殖的生物制品（鲍行豪等，1999） 。1。饲用微生物制剂的发展概况。饲用微生物制剂的发展概况饲用微生物必须在生物学和遗传学特征上保证安全和稳定，
3、因此应用前必须经过严格的 病理，毒理试验，证明无毒，无害，无耐药性等副作用才能使用。目前常用的微生物种类 主要有乳酸菌、芽孢杆菌、胶木菌、放线菌、光和细菌等几大类。美国 FDA（1989 年）规定允许饲喂的微生物有 40 余种，有近 30 是乳酸 菌。我国 1994 年农业部批准使用的微生物品种有：蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆 菌、粪链球菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、乳链球菌等，其中大部分也属于乳酸菌 类。本文就以乳酸菌类微生物制剂为代表，初步探讨微生物制剂的作用机理及 其开发利用。2 2。乳酸菌的组成和分布。乳酸菌的组成和分布乳酸菌（LAB，Lactic acid bacteria）是一类能从可发酵碳
4、水化合物（主 要指葡萄糖）产生大量乳酸的细菌的统称，目前已发现的这一类菌在细菌分类 学上至少包括 18 个属，主要有：乳酸杆菌属(Lactobacillus)，双歧杆菌属 (Bifidobacterium)， 链球菌属(Streptococcus)、明串珠球菌属(Leuconostoc)、 肠球菌属(Enterococcus)、乳球菌属 Lactococcus)、肉食杆菌属 (Carnobacterium)、奇异菌属(Atopobium)、片球菌属(Pediococcus)、气球菌 属(Aerococcus)、漫游球菌属(Vagococcus)、李斯特氏菌属(Listeria)、芽孢 乳杆菌属
5、(Sporolactobacilus)、芽孢杆菌属(Bacillus)中的少数种、环丝菌属 (Brochothrix)、丹毒丝菌属(Erysipelothrix)、孪生菌属(Gemella)和糖球菌 属(Saccharococcus)等（杨洁彬等，1996）。乳酸菌绝大多数都是厌氧菌或兼性厌氧的化能营养菌，革兰氏阳性。生长 繁殖于厌氧或微好氧、矿物质和有机营养物丰富的微酸性环境中。污水、发酵2生产（如青贮饲料、果酒啤酒、泡菜、酱油、酸奶、干酪）培养物、动物消化 道等乳酸菌含量较高。小牛胃和上部肠道中乳酸菌占优势，从牛乳喂养的小牛 胃 液中分离乳酸乳杆菌、发酵乳杆菌，而小牛瘤胃中主要是嗜酸乳杆菌
6、，发酵 乳杆菌则是粘附在柱状上皮细胞的主要乳杆菌。3 3。乳酸菌的作用机理。乳酸菌的作用机理乳酸菌对人和动物都有保健和治疗功效，这一点，国内外均有大量饲养和 临床试验证明。Baird（1977）用乳杆菌饲喂断奶仔猪和生长育肥猪，试验证明 均能增加日增重和提高饲料转化率；Lidbeck 等（1992）证实乳酸杆菌能预防 放疗引起的腹泻。蔡辉益等（1993）对益生素使用效果进行统计，其中乳酸菌 类益生素饲喂猪的报道，7 例证明能提高日增重，平均提高 7。67%，6 例证明 提高饲料转化率，平均提高 5。4%，饲喂肉鸡的报道中，5 例证明提高日增重， 平均达 7。32%，5 例证明提高饲料利用率，平
7、均达 9。5;乳酸杆菌在饲喂育肥 牛(舍饲)时使用，平均日增重提高 13。2%，饲料转化率提高 6。3%，发病率下 降 27。7%。Gallagher 等（1974）研究表明食用酸奶的人群对乳糖的利用率比 食用含相同乳糖浓度的牛奶要高，从而减轻乳糖的不耐受症状。此外乳酸菌的 抗癌作用也有不少报道。乳酸菌在实际应用中效果显著，近两年来，更多的研究工作集中于乳酸菌 发挥这些功能的作用机制的探讨上。有关报道很多，综其所述，其作用机理主 要有以下几点：1）提供营养物质，具有促机体生长作用。2）改善微生态环境， 清理肠道有毒物质。3）调节消化免疫系统等。3。1 提供营养物质促进机体生长乳酸菌如果能在体内
8、正常发挥代谢活性，就能直接为宿主提供可利用的必 需氨基酸（如赖氨酸和蛋氨酸等）和各种维生素（维生素 B 族和 K、H 等），还 可提高矿物元素的生物学活性，近而达到为宿主提供必需营养物质，增强动物 的营养代谢，直接促其生长的作用。Hamad（1979）试验证明，小麦，稻米及玉 米等谷物进行乳酸发酵后，营养价值大大提高；毕德成等（1988）用保加利亚 乳杆菌和嗜热链球菌发酵玉米和小麦粉，发现赖氨酸含量分别增加 72%和 85%， 蛋氨酸分别增加 40%和 46%，硫胺素（VB1）和核黄素（VB2）均有所增加，游离 氮增加 1。6 倍和 1。4 倍，游离铁分别增加 1。3 倍和。9 倍，游离钙增加
9、 1。5 和 1。2 倍，总体营养价值有明显提高。此外，乳酸菌产生的酸性代谢产物使肠 道环境偏酸性，而一般消化酶的最适 pH 值为偏酸性（淀粉酶 6。5、糖化酶 4。4），这样就有利于营养素的消化吸收，有机酸的产生还可加强肠道的蠕动 和分泌，也可促进消化吸收养分（张力等，2000）。3。2 改善微生态环境动物的整个消化道在正常情况下都寄生有大量微生物。就其作用而言，可 分为三类：1）共生性类型，主要是兼性厌氧菌，在生态平衡时，它们的微生素 和蛋白质合成、消化吸收、生物颉抗和免疫等功能对宿主有利。2）致病性类型，3正常情况下数量少，寄生于正常部位，不至于使宿主发病，若失控，则会导致 宿主的不良反
10、应。3）中间性类型，即同时具有生理和致病两种作用，其数量增 加，会导致腐生物质，毒素增加，促进宿主的老化（康白，1988）。微生物群 的平衡，对机体的健康十分重要，而乳酸菌就能够调节这种微生态平衡，保障 宿主正常生理状态。在乳酸菌生长代谢过程中，会产生一些具有抗微生物活性的物质，如：有 机酸，过氧化氢，二氧化碳等，均在体外表现出抑菌活性。很多乳酸菌都能产 生细菌素，如：乳链菌素，乳酸菌素，噬酸菌素等，经研究表明这些物质在抑 制病原菌上具有重要作用。粘附能力通常认为是病原菌的一种重要的毒性因子 （Finary 等，1997）。粘附于肠道粘膜，是病原菌定植并产生临床症状的前提 条件。乳酸菌可防止病
11、原菌附着于肠上皮细胞表面，定植并入侵肠道细胞，有 人称此机制为“粘附抗性”。肠道化学物质的组成也是微生态环境的重要影响 因素，毒安素，硫化物，吲哚和酚类都是对肠道有刺激作用和毒性的物质，是 肠道腐败菌活动增强的标志。双歧杆菌能防止致病菌对氨基酸的脱羧作用，减 少肠内容物内氨的浓度，有效减少毒性胺的合成，改善肠道环境。3。3 调节免疫系统功能乳酸菌制剂能够增强免疫力，表现在两方面：一是影响非特异性免疫应答， 增强单核吞噬细胞（单核细胞和巨噬细胞）、多形核白细胞的活力，刺激活性 氧、溶酶体酶和单核因子的分泌；二是刺激特异性免疫应答，如加强粘膜表面 和血清中 IgA 和 IgM，IgG 水平以加强体
12、液免疫，促进 T、B 淋巴细胞的增殖， 加强细胞免疫。Schiffrin 等(1994)发现约氏乳杆菌(L。johnsonnii)Lj1 和乳 酸双歧杆菌(B。lactis)Bb12 能在体外增强吞噬细胞对大肠杆菌的吞噬作用;噬 热链球菌与沙门氏菌一起使用可起到免疫佐剂的作用，显著提高血清中 IgA 的 含量。Gill(1998)列出了 1985 至 1995 年一些乳酸菌在任何动物上进行的试验 报道，结果均表现出正结果。乳酸菌对免疫系统的刺激机理还在进一步研究中。 Ouwehand 等（1999）提出了摄入益生素（含乳酸菌）对免疫刺激作用的可能途 径：抗原性物质通过淋巴集结中的连滤泡上皮，通过途径有两种：一是微生物 代谢产物或碎片作为小分子抗原直接通过普通上皮细胞或者透过上皮细胞间的 紧密连接缝隙；二是微生物细胞本身由微皱细胞（M-Cell）通过胞饮作用传 送给位于 M-Cell 包囊中的巨噬细胞等，抗原进入淋巴组织后，或由抗原提呈 细胞处理后或直接交给淋巴细胞，产生相应的免疫应答。参考文献：参考文献： 1武汉大学，复旦大学生物系微生物教研室编微生物学北京：高等教育出 版社，1980 2武汉大学，复旦大学生物系微生物教研室编微生物学（第 2 版） 北京： 高等教育出版社，1987 3周德庆微生物学教程（第 2 版） 北京：高等教育出版社，2002
