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菌藻类 益生菌乳杆菌属

乳杆菌属

一、生物学特征

乳杆菌属属于硬壁菌门杆菌纲乳杆菌目乳杆菌科。迄今为止已报道乳杆菌属有112个种[2-4]。乳杆菌在商业上用于乳制品、水果、蔬菜和肉的发酵[3]。乳杆菌的 一些菌种作为益生菌应用于保健食品中。我国列入可用于保健食品的乳杆菌共4个种,即德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii  subsp. bugaricus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌干酪亚种(Lactobacillus casei subsp. casei)和罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)[1]。

乳酸杆菌的细胞呈杆状,通常规则,(0.5~1.2)μm×(1.O0-1O.O0.0)μm,,但有时几乎是球形,通常排列成短链。革兰阳性、无芽孢。细胞罕见地以周生鞭毛运动。兼性厌氧,有时微好氧。在有氧时生长差,降低氧分压时生长较好。有些菌种在刚分离时为厌氧菌。通常5% CO2可促进生长。在营养琼脂培养基上的菌落凸起、全缘和无色,直径2~5mm。化能异养菌,需要营养丰富的培养基。发酵分解糖代谢,终产品中50%以上是乳酸。不还原硝酸盐,不液化明胶,接触酶和氧化酶阴性。最适生长温度为30~40℃。广泛分布于环境中,特别是动物、蔬菜和食品。它们通常生活于鸟和脊椎动物的消化道以及哺乳动物的尿道。DNA的G+C含量为32%~53%[2]。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  大多数乳杆菌属的菌种来自于人和动物的肠道或泌尿道,有些菌种也存在于人乳汁,以及食品如酸奶等乳制品、发酵肉制品和发酵蔬菜等。

生产制备方法  培养条件:37℃,厌氧培养于MRS和MC培养基[15],或其他适于乳杆菌生长的培养基。保藏条件:液氮超低温或-20℃保藏。

制备方法:乳杆菌的纯菌种接种在特定的发酵培养基中,培养不同菌种所用的基质不同,培养条件如培养温度和培养时间不同,经离心、浓缩、冷冻干燥、研磨粉碎、标准化和包装等工艺步骤制备成商品化的冻干菌粉,并规定不同菌种冻干粉的规格标准,一般规定菌种的活菌数为101111cfu/g,此外规定了理化如铅、砷、汞等以及微生物如大肠杆菌、大肠菌群、致病菌如葡萄球菌、沙门菌等指标。

三、生理功能及作用

抑制致病菌体  外研究表明嗜酸乳杆菌的一些菌株能抑制常见致病菌的黏附,并替代这些致病菌[6]。目前普遍认为,定植在胃肠的微生物能保护机体免受病原菌的入侵,能抵抗已知的肠源性中毒的大肠杆菌(0157:H7菌株),减少大肠杆菌的数量,并且能降低毒性菌株的侵袭力和细胞结合性[3]。体外研究表明嗜酸乳杆菌能与一些致病菌产生自凝集作用(auto-aggregation)和高度共凝集作用(high coaggregation)[19]。嗜酸乳杆菌的某些菌株能够对胃肠道的病原菌白色念珠菌产生抗性[8-9]。小鼠灌喂鼠李糖乳杆菌菌株后,可减少鼠伤寒沙门菌的数量,保护小鼠免受沙门菌的感染,且可以延长已感染鼠伤寒沙门菌无菌小鼠的生命[10]。

改善乳糖  不耐症对乳糖不耐症儿童的研究中,观察到能够减少若干乳糖不耐症的相关症状[5]。

抗生素治疗中调节微生物菌群  平衡 嗜酸乳杆菌的某菌株与其他四株益生菌搭配进行的临床试验证实能够减轻抗生素对人体微生物菌群的干扰而造成的菌群紊乱,以维持肠道有益菌群处于较高的水平[10]。

有助于调节免疫方面的研究 用家兔进行的试验研究发现,灌喂鼠李糖乳杆菌的菌株后,可以引起一系列的免疫反应,从唾液、胆汁、尿液及粪便中可检出特异性免疫球蛋白IgA[11]。

减少腹泻 在一项嗜酸乳杆菌某些菌株与其他两株益生菌配合使用进行的临床试验中,证实可以减少腹泻发病率和腹泻偶发频率[12]。

四、安全性研究

根据FAO/WHO联合工作组的建议,对新分离的益生菌菌种应进行的安全性评价。安全性评价具体要求包括:抗生素耐药性参数测定;某种代谢活性的评价(如D-乳酸盐产生、胆盐分解);如待评价的菌株属于已知产生哺乳动物毒素的菌种,则必须对产毒能力进行测定;如待评价的菌株属于已知具有潜在溶血能力的菌种,则要求测定其溶血活性;对传染性的测定;人群试验中副作用的评价;上市后消费者不良反应事件的流行病学监测。

乳杆菌有悠久的使用历史,没有证据证明其对人体有致病作用。没有传染性,不会引起人体免疫功能下降。欧洲食品及饲料培养物协会(EFFCA)/国际乳业联盟(IDF)列举了“食品中有使用历史的微生物名单”,乳杆菌属在其中占很重要一部分。

五、常见使用方法与调査/推荐摄入量

常见使用方法

食品  可用于食品。

食品中有使用历史的乳杆菌属

使用起始时间

种类

用途

1950

Lactobacillus acidophilus 嗜酸乳杆菌

发酵乳及益生菌;在GRAS名单中

1970

Lactobacillus casei干酪乳杆菌

乳制品发酵剂;干酪熟化;在GRAS名单中

1988

Lactobacillus crispatus 卷曲乳杆菌

益生菌

1930

Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus 德氏乳杆菌保加利亚亚种

酸奶及其他发酵乳;在GRAS名单中

1949

Lactobacillus delbrueckii subsp. Lactis 德氏乳杆菌乳亚种

发酵乳及干酪

1980

Lactobacillus fermentum 发酵乳杆菌

发酵乳;在GRAS名单中

1980

Lactobacillus gasseri 加氏乳杆菌

发酵乳及益生菌

1930

Lactobacillus helveticus 瑞士乳杆菌

干酪发酵剂;干酪熟化

1962

Lactobacillus johnsonii 约氏乳杆菌(约翰逊氏乳杆菌)

生物防腐剂及益生菌

1970

Lactobacillus paracasei 副干酪乳杆菌

干酪发酵;益生菌干酪;益生菌

1965

Lactobacillus plantarum 植物乳杆菌

青贮饲料菌种;蔬菜发酵;在GRAS名单中

1980

Lactobacillus reuteri 罗伊乳杆菌

益生菌;在GRAS名单中

1980

Lactobacillus rhamnosus 鼠李糖乳杆菌

益生菌菌种/ Emmental干酪的附加发酵剂

1996

Lactobacillus salivarius 唾液乳杆菌

干酪发酵及益生菌

保健食品  可用于保健食品。

其他  未查见相关文献资料。

调查/推荐摄入量

调查摄入量  美国居民嗜酸乳杆菌的估计摄入量约为 7.2×1O10CFUM010CFUM。

推荐摄入量  一般建议益生菌类产品的推荐摄入量范围为1O808~1011CFU/d。可能的最大摄入量1011CFU/d,且在这种水平下被认为是安全的。我国规定益生菌类保健食品在其保质期内活菌数目不得少于106CFU/ml(g)。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  2010年我国公布的“可用于食品的菌种名单”,规定了14种乳杆菌可用于食品(卫办监督发[2010] 65号)。2007年将鼠李糖乳杆菌GG (ATGC 53103)(卫食新准字(2007)第0001号)和鼠李糖乳 杆菌(HOWARU Rhamnosus)(卫食新准字(2007)第 0005号)列入进口新资源食品名单。副干酪乳杆菌可用于乳制品、保健食品、饮料、饼干、糖果和冰淇淋,但不包括婴幼儿食品,活菌数大于200× 109CFU/g。植物

乳杆菌(菌株号299V)可用于乳制品、保健食品,但不包括婴幼儿食品,活菌数大于100×l09CFU109CFU/g。植物乳杆菌(菌株号CGMCG 1258)可用于饮料、冷冻饮品、保健食品,活菌数大于5.0×l09CFU109CFU/g。植物乳杆菌(菌株号ST-III)可用于乳制品和乳酸菌饮料,但不包括婴幼儿食品,活菌数大于1.0×l011CFU1011CFU/g。

截至2003年,我国批准可用于保健食品的乳杆菌有保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌干酪亚种、罗伊氏乳杆菌等。我国规定活菌类保健食品在其保质期内活菌数目不得少于106CFU/mL(g)[1]。

美国  嗜酸乳杆菌在抑制肉类及家禽类制品中病原菌繁殖方面被认为是安全的,是GRAS物质,GRN:000171。美国批准乳酸菌及其他类似微生物可直接应用于动物饲料和膳食补充剂中。2009年鼠李糖乳杆菌在传统食品中的应用被认为是GRAS,GRN :000288。一般添加量在每餐1O9×1O11CFU添加于食物和饮料中不会增生扩散,但会缩短食品的货架期。

欧盟  2008年对鼠李糖乳杆菌作为猪饲料的添加剂的安全性和有效性进行了评价。2009年依照EC1924/2006对植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、副干酪乳杆菌、约氏乳杆菌、罗伊乳杆菌等具有降低肠内致病菌的健康声称进行了科学论证,对格氏乳杆菌具有降低肠内致病菌和改善肠蠕动的健康声称进行了评价,植物乳杆菌299和免疫系统的健康声称进行评价。2010年依照EC1924/2006对鼠李糖乳杆菌和副干酪乳杆菌联合使用可维持和改善肠道菌群的健康声称进行评价。

澳/新  批准乳酸菌(新株)为非传统、新奇食品,虽然保加利亚乳杆菌在酸乳酪中有悠久的使用,但乳酸菌(新株)在澳大利亚和新西兰为非传统食品。嗜酸乳杆菌为传统、非新奇食品,理由是在酸奶和发酵乳制品中具有悠久的使用历史,也可用于药品。副干酪乳杆菌KW3110为非传统、新奇食品,因为对免疫系统有潜在的影响。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  未査见相关文献资料。

禁忌  过敏体质和对其过敏者禁用。正在使用其他药品者应遵医嘱使用。

与药物相互作用  嗜酸乳杆菌与抗菌药、抗酸药联用时可减弱其疗效,应分开服用。与鞣酸、铋剂、酊剂等不能合用。

其他  未査见相关文献资料。


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