乳酸菌类是可供人类和动物食用的、高效而安全的微生物类制剂，古代人类早已在乳制品中使用它来改善乳品的风味、改善乳饮料的消化性以及调理肠道；自从法国巴斯德发现乳酸菌以及其作用于乳品中的机制后，各种乳酸菌发酵制品开始风靡全世界。
可以说，乳酸菌也是人类研究得最多，应用得最多的菌类之一，目前也有专门的食用添加剂，发酵食品中使用了大量的乳酸菌；
乳酸菌在动物体内能发挥许多的生理功能。大量研究资料表明：乳酸菌能促进动物生长，调节胃肠道正常菌群的微生态平衡，从而改善胃肠道功能；分解蛋白质，并提高食物消化率和饲料报酬；消耗肠内氧气，清除自由基，吸附霉菌毒素，降低血清胆固醇，控制内毒素；分泌大量乳酸，酸化肠道，同时，原籍乳酸菌能与肠黏膜牢固结合，形成菌群屏障，抑制肠道内腐败菌生长；刺激机体免疫系统的发育，提高机体免疫力；同时，乳酸菌通过发酵产生的有机酸、特殊酶系、细菌表向成分等物质具有生理功能(郑坚，2002)，，可刺激组织发育，对机体的营养状态、生理功能、免疫反应和应激反应等产生作用。
乳酸菌的生理功能有如下几个典型：
1、定植—定植抗力—占位—屏障
原籍型乳酸菌如乳酸粪肠球菌，在牢固结合定植在动物肠黏膜上，连成一片时，形成一道屏障，有效阻隔外源如饲料中带有的抗原物质（豆粕蛋白抗原、病菌病毒、霉菌毒素等），起到屏障作用，同时，正因为在肠黏膜上占位，从而占位性地减少了有害细菌在肠黏膜中的生长和数量，从而减少疾病的发生。
许多试验证明，动物肠道中的正常菌群对外来细菌的大量增殖有着很强的限制作用，即使在免疫系统受到损害（辐射）后仍然如此。。动物失去肠道菌群后，其它细菌（包括致病菌和条件性致病菌）在肠道中定植并大量增殖就容易得多。这种由肠道正常菌群提供的对致病菌和潜在致病菌在肠道中的定植和增殖的抵抗性被称为定植抗力。
缺乏定植抗力的动物，动物肠道中的病原菌或潜在病原菌极易大量增殖，并突破肠黏膜进入组织中，最终致全身感染，甚至因此而死亡。定植抗力并不仅仅存在于胃肠道。凡是有正常菌群存在的部位（包括皮肤表面、口腔、呼吸道黏膜等），都有正常菌群形成的定植抗力存在。
能形成乳酸菌屏障的，以及能形成定植抗力的，也只有原籍乳酸菌；
很多乳酸菌是人体和动物体内最重要的原籍菌，其中常见的原籍乳酸菌有：双岐乳杆菌、乳酸粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌等，原籍乳酸菌是指在长期进化过程中，已根植于动物肠黏膜中的乳酸菌类，其细胞往往一端定植于宿主黏膜上皮细胞表面和隐窝微生境内的菌群(当然绝大多数是原籍菌群)，与宿主的胃肠黏膜细胞有着极为密切的关系，上世纪初就曾观察到一些微生物，如螺旋体和乳杆菌等与正常动物的胃肠上皮细胞表面紧密相连。用扫描电镜观察后表明，在小鼠和大鼠胃的非分泌性磷状上皮细胞表面有大量的乳杆菌，有的似乎根植于上皮细胞内，只有半截留在外面。类似的情况还见于鸡、猪、羊、猴和人的胃肠道。用电子显微镜观察表明，在细菌黏附到上皮细胞表面后，多数上皮细胞并不发生形态学变化。虽然细菌黏附部位的上皮细胞膜依然是完整的，但黏附细胞的形态却发生了明显的改变，细胞浆特异性地包围着插入的菌体。螺旋体和螺旋菌也使恒河猴的结肠上皮细胞发生超显微结构的改变。菌体一端插入上皮细胞膜后，在上皮细胞表面形成一个小窝，定植部位的微绒毛被破坏，刷状体末端网状结构减少。
2、分泌乳酸—能量速补—酸化肠道—抑制有害微生物—激活消化酶—减少氨气—促进消化系统的发育完善
定植于肠黏膜的同时，乳酸菌还不断分泌乳酸，可有效酸化肠道，另外，特别是乳酸粪肠球菌分泌的L型乳酸，可以被动物直接代谢利用，进入三羧酸循环TCA中，从而迅速为动物提供ATP能量，由于提供能量速度快，所以，具有能量速补的作用，结合乳酸菌在肠黏膜中代谢所产生的B族维生素等，从而可以有效地降低动物的应激反应，而动物的疾病70%来自应激引发，所以，最终可以有效地降低动物的发病率。
所产生的乳酸在酸化肠道的同时，由于有害细菌如大肠杆菌和沙门氏菌等在酸性环境中被抑制，所以，酸化肠道的结果之二，是可以有效抑制有害细菌，减少疾病的发生。
酸化肠道的同时，肠内PH降低，有利于各种消化酶如蛋白酶、淀粉酶等的激活，提高消化酶类的活性，从而有效帮助动物消化食物，特别是幼小的动物，如仔猪阶段，仔猪的消化系统发育还不完善，肠内容物PH值往往偏高，从而影响其蛋白酶和淀粉酶的活力，甚至影响到蛋白酶和淀粉酶的分泌，造成食糜消化不良，未消化的食糜进入后肠，在后肠未消化的食物往往被大肠杆菌利用和发酵，产生氨气，进一点提高了后肠的PH值，形成恶性循环，所以，对于仔猪等幼小动物来说，有效的酸化肠道是非常重要的。
3、调节黏膜微生态平衡—刺激机体免疫功能—刺激免疫系统的发育完善
改善免疫能力 乳酸杆菌和双歧杆菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用，另一方面由于它能在肠道定植，形成免疫屏障。它们还能刺激腹膜巨噬细胞、诱导产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及促进细胞免疫等，所以能增强机体的非特异性和特异性免疫反应，提高机体的抗病能力。Pergidon等(1988)报道，口服乳酸菌后，对巨璇细胞的?半乳糖甙酶活性、巨噬细胞的吞噬活性等具有显著的激活和促进作用。当异物侵入机体时，免疫细胞被乳酸菌激活，增强了机体对异物产生抗体的作用。Chndra(1984)认为，乳酸菌之所以具有有激机体产生抗体的作用，是由于菌体通过淋巴结、粘膜刺激淋巴细胞，接受刺激的淋巴细胞再通过肠系膜淋巴结(MIN)循环到血流中，并分布全身，从而调节机体的免疫应笞。
另外，乳酸菌及其代谢产物刺激动物机体的免疫系统,其作用与免疫佐剂相似,可诱导动物一些与免疫有关的细胞产生白细胞介素、促进细胞分裂素、干扰素、肿瘤坏死因子等。
原籍乳酸菌对机体的免疫功能的刺激不如过路菌强，这是因为原籍乳酸菌与动物共存的时间悠久，在长期的进化过程中，相应变得温和，几乎与黏膜系统形成一个共同体，结合牢固；过路菌如乳酸菌中的嗜酸乳杆菌，对免疫功能的刺激就非常强，Perdigon等（1986，1987，1990，1991）研究发现乳酸菌（嗜热链球菌和嗜酸乳杆菌）都能显著增强巨噬细胞活性，增加动物肠黏膜的免疫反应，促进肠道分泌型免疫球蛋白（SIgA）的分泌。Nahashon等（1994）研究表明,在蛋鸡中添加乳酸菌可增大回肠派伊氏结(Payer's Patch)的细胞结构,这说明乳酸菌可刺激与抗原结构有关的黏膜系统。Yamazaki等(1985)、Sekine等(1985,1995)、Yasui等(1989,1991,1994)报道双歧杆菌的一些菌种具有刺激免疫系统,促进派伊氏结淋巴细胞的增生,诱导产生SIgA,增强动物免疫功能的作用。Alvarez等(1998)报道乳酸菌可增强消化道和呼吸道黏膜系统产生SIgA。Yasui等
但原籍型乳酸菌能有效控制和调节肠黏膜的微生态平衡，控制有害细菌的繁殖与生长，协调免疫系统的发育与完善，通过非原籍菌的免疫刺激作用，形成一个共生平衡。
4、抗菌作用—乳酸菌在肠道代谢过程中能产生抑菌活性的代谢产物
乳酸菌代谢可以产生有机酸、双乙酰、过氧化氢和细菌素如乳链球菌肽(Nisin)、乳杆菌素(Lac-tocidin)、嗜酸菌素(Acidophilin)、酸菌素(Acidolin)等多种代谢产物，可以抑制的腐败菌和病原菌。乳酸菌对一些腐败菌和低温细菌有较好的抑制作用。细菌素的细小蛋白质或肽类，如细菌素是细菌通过核糖体合成机制产生并分泌到环境中的一类对同种或亲缘关系较近的有抑菌活性的蛋白或多肽类物质，对病原微生物有广谱的抑制作用，各种乳酸杆菌素和双歧菌素对葡萄球菌、梭状芽孢杆菌以及沙门氏菌和志贺氏菌有拮抗作用。另外,双歧杆菌等还可将结合的胆酸分解为游离的胆酸，后者对细菌的抑制作用比前者强。因此,乳酸菌可用于防治腹泻、下痢、肠炎、便秘和由于肠道功能紊乱引起的多种疾病以及皮肤炎症等。
其抗菌机制主要表现在以下几个方面：
① 产生的乳酸等有机酸能显著降低环境pH值和Eh(氧化还原电位)值，使肠内处于酸性环境，对于致病菌如痢疾杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、弯曲杆菌、葡萄球蔺等有拮抗作用；
② 产生的过氧化氧能够激活牛乳中的“过氧化氢酶-硫氰酸”系统，抑制和杀灭革兰氏阴性菌、过氧化氢酶阳性细菌如假单胞菌属、大肠杆菌类和沙门氏菌属等；
③ 产生类似细菌素的细小蛋白质或肽类，如各种乳酸杆菌素和双歧菌素，对葡萄球菌、梭状芽孢杆阔以及沙门氏菌和志贺氏菌有拮抗作用。
5、为动物提供特殊营养物质、降低饲料成本
例如前面所述的具有能量速补的L型乳酸，以及维生素B族和氨基酸、小肽等；
乳酸菌如果能在体内正常发挥代谢活性，就能直接为宿主提供可利用的必需氨基酸和各种维生素（维生素B族和K等)，还可提高矿物元素的生物活性，进而达到为宿主提必需营养物质、增强动物的营养代谢、直接促其生长的作用。Dalmin等(2001)研究报道乳酸菌可以改良水质，提高斑节对虾的存活率、生长速率和健康状况。Hamad(1979)试验证明，小麦、稻米等谷物进行乳酸发酵后，营养价值大大提高。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。何机峻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)。
6、改善和调节胃肠道功能，维持肠道菌群平衡
动物的整个消化道在正常情况下寄生有大量微生物。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，它们的维生素和蛋白质合成、消化吸收、生物拮抗和免疫等功能对宿主有利。②致病性类型，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应。③中间性类型，即同时具有生理和致病两种作用。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。乳酸菌是肠道常在菌，畜禽服用乳酸菌后，可以改变肠道内环境，抑制有害菌繁殖，调整胃肠道蔺群平衡。乳酸菌通过粘附素与肠粘膜细胞紧密结合，在肠粘膜表面定植占位，成为生理屏障的主要组成部分，从而达到恢复宿主抵抗力，修复肠道菌群屏障、治愈肠道疾病的作用。如采这个屏障遭到抗生素或其他因素的破坏，宿主丧失了对外来菌抵抗力，会使具有耐药性的肠内菌异常增殖而取代优势菌的位置，造成肠道内微生态平衡的失调。
7、其他作用
① 具有抗变异原性
Hoaono等(1990)[24-25]研究了印度尼西亚、中国、高加索地区传统发酵乳中乳酸菌的细胞壁及其对氨基酸加热分解物和挥发性N-亚硝基胺化合物的结合性,结果发现,乳酸菌的细胞壁对这些物质具有极高的吸收率(98%以上)。乳酸菌的抗变异原性功能是因为细胞壁中的肽聚糖与变异原性物质和致病物结合,并且使巨噬细胞活化,产生肿瘤坏死因子、白细胞介素和r-干扰等抗肿瘤物。从而减弱和消除变异原物质的毒害作用。另外李建锋[30]等人认为发酵乳制品中乳酸菌的抗肿瘤作用主要是通过增强钙离子、亚油酸化合物的生物活性,抑制肠道内厌氧梭菌等腐败菌丛的生长,促进免疫系统产生应答。从而保持正常的菌丛平衡
② 改善肝脏功能
活性乳酸菌在肠道中的代谢产物可能有干预人体的肠肝循环的功能。肠肝循环与人体对脂肪的吸收有着非常密切的关系,一旦受干扰,就会降低对脂肪的吸收。研究证实,对脂肪吸收量小的女性,患乳腺癌的可能性要比对脂肪吸收量大的女性低得多。
③ 延缓衰老
敬思群等人证实乳酸菌的抗变异性,并发现了乳酸菌能够产生超氧化物歧化酶(SOD)。SOD是一种含有金属离子的酶,其生理功能是清除体内代谢过程中产生的过量超氧阴离子自由基,延缓衰老,提高机体对那些由于自由基侵害而诱发的疾病的抵抗力,减少肿瘤患者在化疗和放疗时的疼痛和副作用。另外,乳酸菌产生的乳酸,抑制了肠道腐败细菌的生长,从而减少了这些细菌所产生的毒胺、靛基质、氨、H2S等致癌物质和其他毒性物质,使机体衰老过程变得缓慢。保加利亚人长寿与长期服用酸奶密切相关。
④ 降低胆固醇
活性乳酸菌及其制剂改善血脂的机制可能有以下几个途径：①有机酸中的一些盐类如醋酸盐、丙酸盐和乳酸盐对脂肪的代谢调节、对降低血浆总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白(LDL)、升高高密度脂蛋白(HDL)起着重要作用；②在LAB产生的特殊酶系中,有降低胆固醇的酶系,它们可以抑制内源性胆固醇的合成；③LAB能在肠粘膜上粘附定植,它的代谢能减少肠道对胆固醇的吸收,这可能与LAB对胆固醇的同化作用有关；④LAB可吸收胆固醇并将其转变为胆酸盐排出外。
⑤ 可产生特殊酶系
乳酸菌不仅具有一般微生物所产生的有关酶系,而且还可以产生一些特殊的酶系,赋予它特殊的生理功能。如产生有机酸的酶系、合成多糖的酶系、分解乳酸菌生长因子的酶系、分解亚硝胺的酶系、降低胆固醇的酶系、控制内毒素的酶系、分解脂肪的酶系、合成各种维生素的酶系和分解胆酸的酶系等。这些酶不仅能加速乳酸菌的生长,维持肠道微生态平衡,促进机体健康,而且还可以改善产品的风味,促进乳制品、发酵香肠等食品的成熟。双歧因子之所以能促进双歧杆菌的生长就是因为这类菌能产生分解它们的多种性质不同的糖苷酶系。
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Post By：2016/2/18 15:16:30 [只看该作者]
