乳酸菌的生理功能及在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

sdlaosui · 發(fā)表于 2010-4-15 20:46:05

               摘要
　　乳酸菌通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸、特殊酶系、細(xì)菌表面成分等物質(zhì)，在體內(nèi)能發(fā)揮許多生理功能，如改善胃腸道功能、提高免疫能力、抗菌、降低膽固醇、調(diào)節(jié)血脂等。其中的部分功能已被應(yīng)用到畜牧業(yè)中，尤其在增強(qiáng)牛奶保健功能、提高青貯品質(zhì)、提高畜禽生產(chǎn)性能、降低畜產(chǎn)品貯藏對(duì)肉品風(fēng)味的影響等方面已取得較好效果。
關(guān)鍵詞：乳酸菌；生理功能；畜牧業(yè)
　　隨著人們對(duì)乳酸菌生理功能研究的深入，大多數(shù)研究結(jié)果表明，乳酸菌具有改善胃腸道功能、提高免疫能力、改善機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況等。其中改善營(yíng)養(yǎng)狀況、免疫功能等特殊作用已在食品、醫(yī)藥方面廣泛運(yùn)用。乳酸菌解提高如牛免疫能力，提高飼料利用率以及強(qiáng)化牛奶保健功能，延長(zhǎng)肉品貨架期等作用已在畜牧業(yè)中應(yīng)用。
1 、乳酸菌的定義
　　乳酸菌（lactic acid bacterium，lab）是一群能從可發(fā)酵性碳水化合物中產(chǎn)生大量乳酸的革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的通稱。乳酸桿菌有44個(gè)種，連同亞種共51個(gè)種，是革蘭氏陽(yáng)性、無(wú)芽孢、細(xì)長(zhǎng)、有彎曲的桿菌。有9個(gè)屬：其中5個(gè)屬呈球狀，如乳酸球菌(lactococcus)、迷走球菌(vagococcus)、鏈球菌(streptococcus)、明串珠菌(leuconostoc)和片球菌(pedicoccus)；4個(gè)屬呈桿狀，如肉食桿菌(caronobacterium)、乳酸桿菌(lactobacillus)、雙歧桿菌(bifidobactrium)和孢子乳酸菌(sporolactobacillus)。這些菌都和乳酸發(fā)酵有密切關(guān)系，其中人們對(duì)嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌的研究比較多。
2 、乳酸菌的生理功能
　　乳酸菌在動(dòng)物體內(nèi)能發(fā)揮許多的生理功能。大量研究資料表明，乳酸菌能調(diào)節(jié)胃腸道正常菌群、維持微生態(tài)平衡，從而改善胃腸道功能；提高食物消化率和生物效價(jià)；降低血清膽固醇，控制內(nèi)毒素；抑制腸道內(nèi)腐敗菌生長(zhǎng)；提高機(jī)體免疫力等。
乳酸菌通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸、特殊酶系、細(xì)菌表面成分等物質(zhì)具有生理功能（鄭堅(jiān) 2002），可刺激組織發(fā)育，對(duì)機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、生理功能、細(xì)胞感染、藥物效應(yīng)、毒性反應(yīng)、免疫反應(yīng)、腫瘤發(fā)生、衰老過(guò)程和應(yīng)激反應(yīng)等產(chǎn)生作用?？傊?，乳酸菌的生理功能與機(jī)體的生命活動(dòng)息息相關(guān)。
2.1 改善胃腸道功能
　　乳酸菌是腸道常在菌。畜禽服用乳酸菌后，可以改變腸道內(nèi)環(huán)境，抑制有害菌繁殖，調(diào)整胃腸道菌群平衡。乳酸菌通過(guò)粘附素與腸粘膜細(xì)胞緊密結(jié)合，在腸粘膜表面定植占位，成為生理屏障的主要組成部分，從而達(dá)到恢復(fù)宿主抵抗力，修復(fù)腸道菌群屏障、治愈腸道疾病的作用。如果這個(gè)屏障遭到抗生素或其它因素的破壞，宿主喪失了對(duì)外來(lái)菌的抵抗力，會(huì)使具有耐藥性的腸內(nèi)菌異常增殖而取代優(yōu)勢(shì)菌的位置，造成腸道內(nèi)微生態(tài)平衡的失調(diào)。

2.2 改善免疫能力
　　乳酸桿菌和雙歧桿菌一方面能明顯激活巨噬細(xì)胞的吞噬作用，另一方面由于它能在腸道定植，相當(dāng)于天然自動(dòng)免疫。它們還能刺激腹膜巨噬細(xì)胞、誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素、促進(jìn)細(xì)胞分裂、產(chǎn)生抗體及促進(jìn)細(xì)胞免疫等，所以能增強(qiáng)機(jī)體的非特異性和特異性免疫反應(yīng)，提高機(jī)體的抗病能力。pergidon等（1988）報(bào)道，口服乳酸菌后，對(duì)巨噬細(xì)胞的β-半乳糖甙酶活性、巨噬細(xì)胞的吞噬活性等具有顯著的激活和促進(jìn)作用。當(dāng)異物侵入機(jī)體時(shí)，免疫細(xì)胞被乳酸菌激活，增強(qiáng)了機(jī)體對(duì)異物產(chǎn)生抗體的作用。chandra（1984）認(rèn)為，乳酸菌之所以具有刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體的作用，是由于菌體通過(guò)淋巴結(jié)、粘膜和m細(xì)胞刺激淋巴細(xì)胞，接受刺激的淋巴細(xì)胞再通過(guò)腸系膜淋巴結(jié)（mln）循環(huán)到血流中，并分布全身，從而調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答。
2.3 抗菌作用
　　研究資料表明（趙紅霞 2003），乳酸菌對(duì)一些腐敗菌和低溫細(xì)菌有較好的抑制作用?？捎糜诜乐胃篂a、下痢、腸炎、便秘和由于腸道功能紊亂引起的多種疾病以及皮膚炎癥。其抗菌機(jī)制主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①產(chǎn)生的乳酸等有機(jī)酸能顯著降低環(huán)境ph值和eh（氧化還原電位）值，使腸內(nèi)處于酸性環(huán)境，對(duì)于致病菌如痢疾桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、彎曲桿菌、葡萄球菌等有拮抗作用；②產(chǎn)生的過(guò)氧化氫能夠激活牛乳中的過(guò)氧化氫酶-硫氰酸系統(tǒng)，抑制和殺滅革蘭氏陰性菌、過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性細(xì)菌如假單孢菌屬、大腸桿菌類和沙門氏菌屬等；③產(chǎn)生類似細(xì)菌素的細(xì)小蛋白質(zhì)或肽類，如各種乳酸桿菌素和雙歧菌素，對(duì)葡萄球菌、梭狀芽孢桿菌以及沙門氏菌和志賀氏菌有拮抗作用。
另外，雙歧桿菌等還可將結(jié)合的膽酸分解為游離的膽酸，后者對(duì)細(xì)菌的抑制作用比前者更強(qiáng)。
2.4 改善營(yíng)養(yǎng)健康狀況
2.4.1 降低膽固醇
　　人們對(duì)乳酸菌降低膽固醇的作用及其機(jī)理做了廣泛的研究，認(rèn)為乳酸菌菌體成分或菌體外代謝物中有抗膽固醇因子。在乳酸菌產(chǎn)生的特殊酶系中，有降低膽固醇的酶系，它們?cè)隗w內(nèi)可能抑制羥甲基戊二酰輔酶a（hmgcoa）還原酶（膽固醇合成的限速酶），從而抑制膽固醇的合成。由于乳酸菌能在腸黏膜上黏附并定植，故能顯著減少腸道對(duì)膽固醇的吸收。乳酸菌可吸收部分膽固醇并將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟懰猁}從體內(nèi)排出。
　　gilliland等（1985）實(shí)驗(yàn)證明，嗜酸乳桿菌對(duì)膽固醇具有同化作用；rasic（1993）的研究也有同樣結(jié)果；klaver等（1993）研究表明乳酸菌對(duì)膽固醇具有共沉淀作用，當(dāng)ph值低于6.0時(shí)，由于乳酸菌的膽鹽共軛活性增加，使膽固醇與膽鹽形成了沉淀，從而降低了培養(yǎng)基中的膽固醇含量。包惠燕等（2003）研究顯示，嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌單獨(dú)和混合發(fā)酵均可以使蛋奶中膽固醇量下降10%左右，嗜熱鏈球菌比保加利亞乳桿菌的降膽固醇能力稍強(qiáng)。
2.4.2 改善血脂
　　乳酸菌在降低機(jī)體膽固醇的同時(shí)，可降低甘油三脂，使hdl升高，從而達(dá)到改善血脂的目的（鄭堅(jiān)2002）。目前對(duì)乳酸菌對(duì)血脂影響的研究還不很成熟，但大量的動(dòng)物試驗(yàn)已表明，乳酸菌制劑發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸、特殊酶系、細(xì)菌表面的成分以及乳酸在體內(nèi)的代謝能改善血脂。那淑敏（1999）認(rèn)為，有機(jī)酸中的醋酸鹽、丙酸鹽和乳酸鹽可對(duì)脂肪的代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)降低血漿tc（總膽固醇）和ldl（甘油三脂），升高h(yuǎn)dl起著一定的作用。

2.4.3抗腫瘤作用
　　在腸道內(nèi)的部分細(xì)菌分泌的一些酶類，如β-葡糖酶、β-葡糖苷酸酶、硝基還原酶、偶氮還原酶、7α-脫羥基酶等, 在腸內(nèi)可使前致癌物轉(zhuǎn)化為致癌物。腸道菌中的乳酸菌(包括補(bǔ)充到腸道中的乳酸菌) 可通過(guò)調(diào)整腸道菌群抑制這些細(xì)菌酶的活性, 達(dá)到降低腫瘤發(fā)生的危險(xiǎn)。乳酸菌抗癌的機(jī)理可能是乳酸菌的某些代謝產(chǎn)物可促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，縮短致癌物質(zhì)在腸內(nèi)滯留的時(shí)間, 減少致癌物質(zhì)與上皮細(xì)胞的接觸或者是乳酸菌的代謝產(chǎn)物在腸道內(nèi)膜內(nèi)附植，形成不利于這些細(xì)菌酶作用的環(huán)境, 抑制其活性, 阻斷腸內(nèi)的前致癌物向致癌物的轉(zhuǎn)化。腸道內(nèi)具有抗腫瘤作用的乳酸菌列于表1。

3 乳酸菌在畜牧業(yè)中的應(yīng)用
3.1 接種乳酸菌對(duì)青貯飼料品質(zhì)的影響
　　不同的研究或者接種不同類型的乳酸菌有不同的結(jié)果。一般接種同型乳酸菌（如乳酸片球菌，pediococcus acidilactid；植物胚芽乳桿菌，lactobacillus plantarum；酪蛋白乳桿菌，lactobacillus casei；糞鏈球菌，streptococcus faecium；戊糖片球菌，pediococcus pentosaceus）可降低青貯飼料ph值，增加乳酸含量，降低丁酸含量（許慶方 2004；tengerdy 1991；phillip 1990；nadeau 2000）；接種異型乳酸菌（如布氏乳桿菌，lactobacillus buchneri；發(fā)酵乳桿菌，lactobacillus fermentum）則提高青貯飼料ph值，增加乙酸的生成。
3.2 補(bǔ)喂乳酸菌對(duì)畜禽生產(chǎn)性能的改善
　　王會(huì)娟等（1998）在雛雞飲水中分別添加0.05%、0.1%、0.5%的乳酸菌，發(fā)現(xiàn)3種濃度的乳酸菌均能提高蛋雛雞成活率和日增重，尤其以添加0.1%效果最好。孫寧(2004)在斷奶前仔犬和斷奶后仔犬日糧中添加乳酸菌,試驗(yàn)結(jié)果表明，在日糧中添加乳酸菌對(duì)斷乳前仔犬體重?zé)o顯著影響，而斷乳后仔犬體重顯著增加，可顯著提高飼料利用率。
3.3 乳酸菌發(fā)酵對(duì)乳制品保健功能的影響
　　通過(guò)在牛奶中添加活性乳酸菌發(fā)酵制作而成的乳酸菌奶，含有新鮮牛奶的全部營(yíng)養(yǎng)成分, 是新一代的牛奶改良食品。經(jīng)發(fā)酵的乳酸菌奶酪蛋白及乳脂被轉(zhuǎn)化為短肽、氨基酸和低分子的游離脂類等更易被人體吸收的小分子（戴必勝等 2002）。奶中豐富的乳糖已被分解成乳酸, 乳酸與鈣結(jié)合形成乳酸鈣, 極易被人體吸收，也可被乳糖不耐癥人群選用。乳酸菌奶能促進(jìn)胃液分泌, 促進(jìn)消化, 對(duì)胃具有保養(yǎng)功能, 并能抑制腸道內(nèi)腐敗菌的生長(zhǎng), 其生物保健價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于牛奶。 <BR< p>

乳酸菌奶中含有高活性的乳酸菌, 它的代謝產(chǎn)物能干預(yù)人體內(nèi)的腸肝循環(huán)功能，從而降低對(duì)脂肪的吸收，尤其對(duì)女性而言，常喝乳酸菌奶可降低乳腺癌的發(fā)生率。乳酸菌奶可以增進(jìn)食欲, 促進(jìn)胃液分泌,增強(qiáng)腸胃消化功能, 促進(jìn)胃腸蠕動(dòng), 因而可防治老年習(xí)慣性便秘、嬰幼兒消化不良、幼兒腹瀉等病癥。
3.4 乳酸菌對(duì)肉品貯藏的影響
　　為了延長(zhǎng)肉品的貨架期，最有效的方法是冷藏，但是在冷藏條件下單核細(xì)胞李斯特增生菌和假單胞菌屬等嗜冷菌仍可生長(zhǎng)，并引起冷藏食品發(fā)生致病和腐敗。真空包裝和氣調(diào)包裝等方法也有利于肉毒梭菌等致病菌的生長(zhǎng)。因此，目前較關(guān)注的是生物防腐，即利用自然的或人為控制的微生物以及它們產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)來(lái)延長(zhǎng)肉品的貨架期，提高食品的安全性。leroi f等（1996）研究結(jié)果表明，用乳酸菌發(fā)酵液保鮮肉品，可以抑制肉品中的致病菌和腐敗菌的生長(zhǎng)，保存風(fēng)味物質(zhì)，不改變食品組織狀態(tài)，而且在正常冷卻貯存條件下，也不影響食品的感官特性。馬麗珍等（2004）進(jìn)行了乳酸菌發(fā)酵液保鮮冷卻豬肉的研究，結(jié)果表明，乳酸菌發(fā)酵液對(duì)豬肉上的致病菌如金黃色葡萄球菌和糞大腸菌群有明顯的抑制作用，而對(duì)嗜冷菌如假單胞菌屬、腸桿菌科等抑制作用不明顯。乳酸菌發(fā)酵液處理冷卻豬肉后，不影響產(chǎn)品的感官特性，除貯存末期產(chǎn)品的生物胺含量較高外，其余均處于較低水平。
4 結(jié)束語(yǔ)
　　總之，乳酸菌及其發(fā)酵產(chǎn)物在畜牧業(yè)中應(yīng)用可提高畜禽的增重、存活率,改善青貯的品質(zhì)及延長(zhǎng)肉品貨架期，生產(chǎn)功能性牛奶，可以起到防病、治病、增強(qiáng)機(jī)體免疫力的功效,還可以提高飼料的品質(zhì),提升畜禽對(duì)飼料的利用率。作為添加劑，與傳統(tǒng)的抗生素、化學(xué)藥物相比,具有無(wú)公害、安全、高效的優(yōu)點(diǎn)。