益生菌的作用机理及产品开发现状

644688178 · 发表于 2010-9-21 15:56:58

　　益生菌的作用机理及产品开发现状
　　摘要益生菌是指改善宿主微生态平衡而发挥有益作用,达到提高宿主健康水平和健康状态的活菌制剂及其代谢产物，益生菌存在于地球上的各各角落里面，动物体内有益的细菌或真菌主要有：乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等。目前世界上研究的功能最强大的产品主要是以上各类微生物组成的复合活性益生菌。本文主要论述其作用机理及相关产品开发现状。
　　关键词益生菌、作用机制、发展现状、对策
　　益生菌,简而言之，就是通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活菌。常常被称为“友善细菌”(Friendly Bacteri-a)。更具体点，所谓益生菌就是能活着到达小肠，并且抑制有害菌在肠内的繁殖，促进肠道运动，从而提高肠道机能，改善排便状况的有益菌。益生菌是对身体健康有益的友善细菌，它们可以增强和保持肠道的自然平衡,也是对全身健康和免疫系统十分重要的平衡。
　　联合国粮食农业组织与世界卫生组织(2001)对益生菌的最新定义是：指通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活性微生物。国际营养学界普遍认可的定义是：益生菌系一种对人体有益的细菌，它们可直接作为食品添加剂服用，以维持肠道菌丛的平衡。英国福勒博士(Dr.Roy Fuller)将益生菌定义为：益生菌是额外补充的活性微生物，能改善肠道菌群的平衡而对宿主的健康有益。
　　目前世界上常用于益生菌的菌种大多为乳酸菌，如嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌、干酪/副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和双歧杆菌等中的一些菌株。作为兽药和饲料添加剂的益生菌菌种主要有芽孢杆菌属、乳酸杆菌属和酵母等。但并不是这些菌种中的每一株菌都可以作为益生菌，只要经过科学验证的菌株才可以作为益生菌。同时，并不是每一株益生菌都是全面手，能够发挥所有的健康功效。
　　益生菌进入畜禽鱼肠道内，在其复杂的微生态环境中与近400种正常菌群会合，显现出栖生、互生、偏生、竞争或吞噬等复杂关系，因此，研究益生菌的作用机理难度很大，当前对其作用机理的认识，可归纳为以下几点：：①抗菌效应，加大肠道内有益菌的比例，使有害菌的比例降低。由于益生素所含的菌体对致病菌的拮抗作用，而使致病茵的生长受到抑制。②为动物提供多种对其生长发育有益的物质，如维生素、氨基酸，淀粉酶、蛋白酶等消化酶类，以及其它促生长物质。③影响免疫系统，刺激动物肠管免疫系统细胞，提高局部免疫机能及抗病能力。④抑制肠道疾病，减少氨及其它腐败物质的生成、阻碍肠内细菌产生生物胺、吲哚和大肠杆菌内毒素等毒性物质。
　　近些年，益生菌在我国食品中得到广泛应用，其中80%应用于发酵乳制品。据统计，2006年我国益生菌酸奶和乳饮料市场规模已达25亿元，年总产量突破50万吨。该类产品年增长速度高达25%。但是，目前国内益生菌发酵乳制品采用菌种和发酵剂几乎完全被国外企业和产品垄断，如伊利公司采用了芬兰Valio公司开发的LGG菌株、蒙牛乳业则采用丹麦科汉森公司的BB12菌株，而真正具有自主知识产权的、适合中国人群生理特性益生菌产品的产业化几乎为零。
　　到目前为止，我国尚没有系统地研究和制定益生菌和益生菌发酵乳制品标准。因此，出现益生菌名称叫法五花八门，益生功能夸大宣传等现象，在益生菌发酵乳制品方面，对所含益生菌活菌数以及在货架期益生菌存活数也没有进行严格限定，导致益生菌及制品市场异常混乱，甚至出现在益生菌发酵乳制品中检验不出该益生菌的以假乱真现象。
　　另外，在益生菌方面我国只有卫生部2001年出台了"可用于保健食品的益生菌名单"的法规;在益生菌发酵乳制品方面没有规章可循，有时不得不套用1992年原轻工部制定的QB 1554-92《乳酸菌饮料》和2003年卫生部制定的GB 16321-2003《乳酸菌饮料卫生标准》。显然现存的这些法规和标准不适合于益生菌和益生菌发酵乳制品的评价和规范。
　　我国乳品工业大规模的采用国外的益生菌发酵剂不仅生产成本高，更重要的是长期下去必将制约我国益生乳酸菌产业和发酵乳制品的发展。解决这一问题的根本在于制定长远的战略目标，研究和开发具有自主知识产权的益生乳酸菌菌种和发酵剂相关技术和产品。
　　我国在益生乳酸菌方面目前存在的主要问题有：
　　1.缺乏专业化的乳酸菌资源库及可以持续利用的乳酸菌资源。尽管国内各研究单位都各自保藏了一些乳酸菌菌种，但大多分离自国外的发酵剂或发酵乳，没有统一编号，种类单一，且对其遗传特性不了解，目前还没有真正意义上的乳酸菌菌种资源库。
　　2. 我国在益生乳酸菌研究开发方面基础研究积累不够，急功近利和所谓的拿来主义将会严重阻碍我国益生乳酸菌产业的发展和企业的长远利益。特别像乳酸菌资源的分离、鉴定、收集、菌种特性的研究是一个长期的战略性工作，没有这一基础性的研究工作很难开发出优良的益生乳酸菌产品。
　　根据我国国民状况和地理环境提出了几个我国益生乳酸菌产业发展的对策：
　　1. 加强乳酸菌资源的收集，建立专业化的乳酸菌菌种资源库。
　　我国地域辽阔，各地少数民族，如蒙古族、哈萨克族、藏族等传统发酵乳制品(酸马奶、酸牛奶、酸驼奶等)的制作和食用已有几千年的历史，经过几千年的自然驯化，这些传统发酵乳制品中一些具有优良发酵特性和益生作用的乳酸菌保留了下来，通过分离、收集，可以使这一宝贵的资源得到保护及利用。
　　2. 加强在益生乳酸菌发酵剂方面的基础研究积累，凝练大的科研成果，突破核心技术。
　　利用先进的分子生物学技术，应用基因组学、蛋白组学、代谢组学、生物信息学等从整体研究益生乳酸菌菌种分类、重要生物学特性和菌种的高效筛选。从发酵工程、代谢调控为突破口，对乳酸菌高密度发酵技术进行集成，从而最终实现益生乳酸菌发酵剂的工业化生产。
　　3.研究开发适合于中国人群生理特点的益生菌及产品，制订相应标准。
　　从生物学角度考虑益生菌不同人种的的适宜性，利用人体元基因组学的研究成果，建立适合于中国人种生理特点的益生菌评价体系，进而开发适合于中国人种生理特点的益生菌。制定发酵乳制品的菌种筛选和产品的标准。
　　4. 设立长效的科学研究和人才培养机制，加强企业和研究单位的合作。
　　设立长效科学研究机制，保证研发的持续性和人才队伍的建设;建立有效的企业和研究单位长期、紧密的合作关系和合作精神。鼓励企业进行基础研究，开发真正的高技术产品。
　　乳酸菌产业在我国将是一个非常大的产业，目前市场份额大约为10亿人民币左右(包括益生菌制剂)，平均年增长幅度为20%左右。因此，建立具有自主知识产权的乳酸菌菌种资源库，并在此基础上筛选和开发适合我国乳品工业和乳酸菌制剂业发展的益生乳酸菌菌种、发酵剂和益生菌制剂显得尤为必要。真正实现具有自主知识产权的益生乳酸菌菌种、发酵剂、益生菌制剂及益生发酵乳制品的市场化，缩短与发达国家在该方面的差距，有利于我国科技创新体系的形成以及乳酸菌产业和乳品工业的可持续发展。