ps超级机器人大战a外传:乳酸菌的详细介绍

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/29 01:09:02

「乳酸菌」是指能够代谢糖类、产生50%以上乳酸之细菌,具有这些功能的细菌包括了:乳酸杆菌(Lactobacillus)、键球菌(Streptococcus)、念球菌(Leuconostoc)等。但乳酸菌为习惯用语,并不是分类学上正式用语。我们经常讲的双歧杆菌或比菲德菌会产生乳酸及醋酸,但乳酸不到50%,所以严格说来不应称为乳酸菌。但若由保健营养观点而言,双歧杆菌同样具有安全、健康等乳酸菌所标榜之形象,将之纳入乳酸菌家族亦是理所当然。
人类饮用醱酵乳品历史非常悠久,所以,乳酸菌一直被认为是非常安全的菌种。
乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。这类细菌在自然界分布极为广泛,具有丰富的物种多样性。它们不仅是研究分类、生化、遗传、分子生物学和基因工程的理想材料,在理论上具有重要的学术价值,而且在工业、农牧业、食品和医药等与人类生活密切相关的重要领域应用价值也极高。此外,这类菌中有些细菌又是人畜的致病菌,因此受到人们极大的关注和重视。
凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为乳酸菌。这是一群相当庞杂的细菌,目前至少可分为18个属,共有200多种。除极少数外,其中绝大部分都是人体内必不可少的且具有重要生理功能的菌群,其广泛存在于人体的肠道中。目前已被国内外生物学家所证实,肠内乳酸菌与健康长寿有着非常密切的关系。
形态特征
乳酸链球菌族,菌体球状,通常成对或成链。
乳酸杆菌族,菌体杆状,单个或成链,有时成丝状、产生假分枝。
生活习性
繁殖:在固体培养基上菌落较小,生长缓慢。在液体发酵培养基内可以很快地生长,离心洗涤可以获得纯度较高的菌体且兼具需氧和厌氧的性能。
运动:大多数不运动,少数以周毛运动。
活性:普通的乳酸菌,活力极弱,它们只能在相对受限制的环境中存活,一旦脱离这些环境,其自身也会灭亡。只有经过特殊工艺处理的乳酸菌才能到达肠道。进入肠内的乳酸菌,必须具备数量多、活力强,才能发挥其生物功效。
类型
乳酸菌大体上可分为两大类:
动物源乳酸菌
取自动物,因菌种常处于相对不稳定状态,其生物功效也较不稳定,且在大量食用时,很容易导致人体动物蛋白过敏,即排斥反应。
植物源乳酸菌
因为取自植物易被人体吸收,不论摄取多大的量,人体不会产生异体蛋白排斥反应,且植物源乳酸菌比动物源者更具有活力,能比动物源多8倍的数量到达人体小肠内定植,从而发挥其强大而稳定的生物功效。
生理功能
1、防治有色人种普遍患有的乳糖不耐症(喝鲜奶时出现的腹胀、腹泻等症状)。
2、促进蛋白质、单糖及钙、镁等营养物质的吸收,产生维生素B族等大量有益物质。
3、使肠道菌群的构成发生有益变化,改善人体胃肠道功能,恢复人体肠道内菌群平衡,形成抗菌生物屏障,维护人体健康。
4、抑制腐败菌的繁殖,消解腐败菌产生的毒素,清除肠道垃圾。
5、抑制胆固醇吸收,降血脂、降血压作用。
6、免疫调节作用,增强人体免疫力和抵抗力。
7、抗肿瘤、预防癌症作用。
8、提高SOD酶活力,消除人体自由基,具抗衰老、延年益寿作用。
9、有效预防女性泌尿生殖系统细菌感染。
10、控制人体内毒素水平,保护肝脏并增强肝脏的解毒、排毒功能。
作用机理
乳酸菌在动物体内能发挥许多的生理功能。乳酸菌能促进动物生长,调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡,从向改善胃肠道功能;提高食物消化率和生物效价;降低血清胆固醇,控制内毒素;抑制肠道内腐败菌生长:提高机体免疫力等。
1、提供营养物质,促进机体生长乳酸菌。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族和维生素K等),还可提高矿物元素的生物活性,进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。
2、改善胃肠道功能,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,调整胃肠道菌群平衡。乳酸菌通过黏附素与肠黏膜细胞紧密结合,在肠黏膜表面定植占位,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。如果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。
3、改善免疫能力。乳酸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,相当于天然自动免疫。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。
4、乳酸菌对一些腐败菌和低温细菌有较好的抑制作用。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。
5、帮助吸收营养成分:如果每天摄入益生菌,不仅能够扼制肠内有害菌群的产生,还能为肠内有益菌提供良好的生长环境,造就健康肠道。还有就是“妈咪爱”中含有的Bacillus subtilis(枯草杆菌),对乳糖分解有很好的效果,能够帮助孩子对牛奶或奶粉的消化,吸收。并且妈咪爱中的有益菌能够促进奶粉,牛奶中含有的蛋白质等营养成分的吸收。它含有必需营养素代谢以及生长发育所必要的维他命B1, B2, B6,能够帮助孩子良好的成长发育。
工业应用
食品生产
常用于制造酸奶、乳酪、德国酸菜、啤酒、葡萄酒、泡菜、腌渍食品和其他发酵食品。在牛奶中加入乳酸菌可提高牛奶保健作用。
经乳酸菌发酵的乳酸菌奶酪蛋白及乳脂被转化为短肽、氨基酸和小分子的游离脂类等更易被人体吸收的小分子。奶中丰富的乳糖已被分解成乳酸,乳酸与钙结合形成乳酸钙,极易被人体吸收,也可被乳糖不耐症人群选用。乳酸菌奶能促进胃液分泌,促进消化,对胃具有保养功能,并能抑制肠道内腐败菌的生长,其生物保健价值远远高于牛奶。
淀粉类食品含有较多的天冬酰胺(一种氨基酸)以及还原性糖,在高温(120℃)油炸下容易产生致癌物质丙烯酰胺。挪威研究人员发现,利用乳酸菌来清除油炸马铃薯产品原料表面的还原糖成分,从而可以阻止丙烯酰胺的形成。
青贮饲料
不同的研究或者接种不同类型的乳酸菌有不同的结果。一般接种同型乳酸菌(如乳酸片球菌;植物胚芽乳杆菌;酪蛋白乳杆菌;粪链球菌;戊糖片球菌)可降低青贮饲料pH值,增加乳酸含量,降低丁酸含量;接种异型乳酸菌(如布氏乳杆菌;发酵乳杆菌)则提高青贮饲料pH,增加乙酸的生成。
畜禽生产
饲料中添加乳酸菌,能提高蛋雏鸡成活率和日增重,可使断乳后仔犬体重显著增加,因此显著提高饲料利用率。
肉品贮藏
乳酸菌常用于生物防腐,研究表明,用乳酸菌发酵液保鲜肉品,可以抑制肉品中的致病菌和腐败菌的生长,保存风味物质,不改变食品组织状态,而且在正常冷却储存条件下,也不影响食品的感官特性。

乳酸菌是典型的有益菌,能抑制“大肠杆菌”、“螺旋杆菌”等有害菌的生存,是人体的健康卫士。

20世纪初,俄国科学家梅契尼柯夫凭借“乳酸菌长寿说”获得诺贝尔奖。
* 科学研究表明,“人的寿命能达到200岁”,平衡的肠道菌群是长寿的基础。
* 乳酸菌可以平衡人体肠道菌群,抑制机体老化现象。
* 乳酸菌能够清除体内产生的自由基,从而延缓细胞衰老。
* 日本政府战后大力提倡饮用发酵奶,目前,日本国民的平均寿命居全球第一。

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乳酸菌

乳酸菌不是一个分类学上的名称,是指在代射过程中能产生乳酸的细菌的总称。其中能进行乳酸发酵的大部分是细菌,有些为球菌、有些为杆菌,一般都不会运动。乳酸菌在自然界中种类很多,分布极广:有些种类生活在动物的肠、胃、口腔之中,皮肤表面以及乳、乳制品、肉类制品中;有的生存在水果、蔬菜、谷物及植物制品上。它们以单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)、双糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖)为基质,代谢产物主要是乳酸。有些乳酸菌属耐气性厌氧微生物,它们的产能不需氧,但在有无氧的条件下都能进行典型的乳酸发酵。

常见的球形乳酸菌主要有:

链球菌属 将糖类经双磷酸已糖途径分解产生右旋乳酸,属正型乳酸发酵。多见于动物及动物性制品上。

明串珠菌属 将糖经单磷酸己糖途径分解产生左旋乳酸及乙醇等物质,属异型乳酸发酵。多见于植物体及植物制品之上。

片球菌属 将糖类经双磷酸己糖途径分解产生混旋的乳配。多数生活在植物及其制品上。

常见的杆形乳酸菌是乳杆菌属,约有20多种,有些种类产生右旋乳酸、也有产生左旋和混旋的乳酸,动、植物及其制品上均可找到它们。

乳酸菌经乳酸发酵的方式将糖类分解为乳酸。从其生化机制来看,乳酸发酵分为两大类型:若发酵产物中只有乳酸的(达到80%以上),称为正型乳酸发酵,如乳酸链球菌(Strep-tococcus lactis)、乳酪链球菌(Streptococcus cre-moris)、干酪乳杆菌(Lactobacillus easei)等。整个过程是葡萄糖经双磷酸己糖途径,经两次磷酸化后形成1—6二磷酸果糖再经醛缩酶分解成两个三碳化合物,然后脱氢氧化成为二分子丙酮酸,最后丙酮酸接受氢还原成乳酸,总反应式为

若发酵产物中除乳酸之外还有乙酸、乙醇、CO2、H2的,称为异型乳酸发酵。如一些明串珠菌(Leuconostoc)、乳酸杆菌(Lactobacillus)。葡萄糖经单磷酸己糖途径形成6-磷酸葡萄糖酸,然后脱羧形成5-磷酸木酮糖,再裂解成3-磷酸甘油醛和乙酰磷酸;3-磷酸甘油醛经丙酮酸转化为乳酸;而乙酰磷酸接受氢还原成为乙醇,反应式

乳酸菌具有一些特殊的生活特点:

乳酸菌具有强抗酸能力,如在一含糖丰富的食物制作中,虽然其他很多的菌类也能生长,但因乳酸菌不断地产生乳酸使得环境变酸而杀死多种不耐酸的细菌。

大部分乳酸菌具有很强的抗盐性,都能耐5%以上的NaCI浓度。嗜盐片球菌(Pediococ-cus halophilus)能在浓度为15~18%的盐水中生存。这样在腌制品中其他不抗盐的有害菌不能生存而独有乳酸菌能正常生长,增加了食物的风味。值得一提的是常见的乳酸菌都不具有细胞色素氧化酶,所以不大会使硝酸盐还原为亚硝酸盐,因而各种乳制品、腌制品中因乳酸菌代谢产生亚硝酸盐的可能性极小,这对于保护人体健康是很有利的。乳酸菌也不具有氨基酸脱羧酶,不产生胺类物质,也不产生吲哚和H2S,因而乳酸菌不会使食物产生腐败及异味。

一般乳酸菌没有蛋白酶,只有肽酶,不能分解利用蛋白质而仅能利用蛋白胨、肽和氨基酸。合成氨基酸、核酸、维生素的能力极低,因而在乳酸菌生长的环境中适量地加入这类物质,能促进乳酸菌的正常生长。

人们利用乳酸细菌的乳酸发酵,制作泡菜、酸菜、乳酪、酸奶等食品。另青饲料经乳酸发酵后可增加贮藏时间和提高饲料的利用率。在工业上制取乳酸是用淀粉类物质先糖化后,再用乳酸菌进行乳酸发酵生产纯乳酸。德氏乳酸杆菌(Lactobacillus delbruckii)是工业生产上常用的菌种。