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)體營養(yǎng)狀況等。其中改善營養(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，是革蘭氏陽性、無芽孢、細(xì)長、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；提高機(jī)體免疫力等。
乳酸菌通過發(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，對機(jī)體的營養(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、衰老過程和應(yīng)激反應(yīng)等產(chǎn)生作用。總之，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，宿主喪失了對外來菌的抵抗力，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），乳酸菌對一些腐敗菌和低溫細(xì)菌有較好的抑制作用。可用于防治腹瀉、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)生的過氧化氫能夠激活牛乳中的過氧化氫酶-硫氰酸系統(tǒng)，抑制和殺滅革蘭氏陰性菌、過氧化氫酶陽性細(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，后者對細(xì)菌的抑制作用比前者更強(qiáng)。
2.4 改善營養(yǎng)健康狀況
2.4.1 降低膽固醇
　　人們對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，它們在體內(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）。目前對乳酸菌對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脂肪的代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)，對降低血漿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)酵對乳制品保健功能的影響
　　通過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, 對胃具有保養(yǎng)功能, 并能抑制腸道內(nèi)腐敗菌的生長, 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，從而降低對脂肪的吸收，尤其對女性而言，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 乳酸菌對肉品貯藏的影響
　　為了延長肉品的貨架期，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，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。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)來延長肉品的貨架期，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，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
　　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,具有無公害、安全、高效的優(yōu)點(diǎn)。