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2020年11月6日发(作者：乔树民)
益生菌对人体健康的影响及在食品中的应用

摘要：益生菌被定义为可以促进肠道的 生态平衡，对人类健康或者生理功能产生
有利影响的一类微生物。在本文中,介绍了益生菌对人体健康产 生的主要影响，
并对益生菌在食品中的主要运用作了阐述，对益生菌在食品方面的应用作了展
望 。

关键词：益生菌 人体健康 食品 应用

Abstrate: Probiotics have been defined as living microorganisms may promote the
ecological balance of intestinal bacteria that exert beneficial effects on the health
andor physiological function of the host. In this paper, the development and change
of the concept of probiotics, types of detailed information and its applications in foods
are reviewed. The purpose is to provide the basic situation and development tendency
of the application of probiotics in foods.

Keyword: Probiotic health food applications

益生菌( Probiot ics)又称活菌制剂、微生态调节剂、生态制品、促生素等，是
一类能够促进宿主肠内微生物菌群的生 态平衡，对宿主健康和生理功能产生有益
作用的活性微生物
[1]
。其作用主要是经摄 入宿主体内后，能改善肠道菌群结构、
促进肠道中有益菌的增殖、抑制有害菌的生长，提高机体特异性或 非特异性免疫
力，从而有利于抵御各种疾病的发生
[2]
。近年来，随着人们生活水平 的提高，人
们的保健意识不断增强，作为一类对人类有独特的营养与保健作用的微生物，益
生菌 越来越受到人们广泛关注。
益生菌的种类繁多, 迄今为止, 科学家已发现的益生菌大体上可分成三 大
类，其中包括乳杆菌属、双歧杆菌属和革兰氏阳性球菌属
[3]
。此外明串球菌属、
丙酸杆菌属和芽孢杆菌属的部分菌种株以及一些霉菌与酵母菌等亦可归入益生
菌的范畴
[4]
。
益生菌对人体健康又很大作用，主要可以归纳为以下几个方面：
1.预防 或改善腹泻。饮食习喂不良或服用抗生素均会打破肠道菌群平衡从而
导致腹泻。补充益生菌有助于平衡肠 道菌群及恢复正常的肠道PH值缓解腹泻症
状。
2.缓解不耐乳糖症状。乳杆菌可帮助人体分解乳糖缓解腹泻、胀气等不适症
状可与牛奶同食。
3.预防生殖系统感染。酸牛奶、瑞卡福抑菌喷剂中的嗜酸乳杆菌可抑制阴道
内白色念珠菌的繁 殖。
4.增强人体免疫力。在肠道内存在着非常发达的免疫系统。益生菌可以通过
刺激肠道内 的免疫机能,将过低或过高的免疫活性调节至正常状态。
5.促进肠道消化系统健康。益生菌可以抑制 有害菌在肠内的繁殖减少毒素促
进肠道蠕动从而提高肠道机能改善排便状况。
6.降低血清胆 固醇。益生菌可降低血清胆固醇水平长期补充益生菌的还有助
于防止骨质丢失预防骨质疏松症。
7.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。
正是因为益生菌对人体健康产生的种种好处，人们希望将其应用到食品中以
发挥更大的作用。益生菌在日本、法国、美国、俄罗斯、德国等国家的基础与应
用研究较专业化和系统性 ，尤其日本与法国在研究与运用水平等方面均处于领先
地位。日本在20 世纪60 年代开始使用益生 菌，并较早即形成了产业规模；以
法国为代表的西欧从20世纪70年代也开始有益生菌上市。益生菌在 我国的研究
与运用起步较迟，于20 世纪80 年代，我国对益生菌及其制品的开发与研究才
开始，进入21 世纪后, 益生菌的研究应用受到了广泛 重视
[5]
。尤其近些年来，
全球对益生菌及其产品的研究开发都显得非常活跃，而在 食品行业上的应用更是
得到了迅猛的发展。

1.益生菌对人体健康的作用
1.1益生菌有降低胆固醇含量的作用
心脑血管疾病目前已成为中国居民的首要死因
［
6
］
，而引发心脑血管疾病的
主要原因之一就是高血脂症。临床实践表明， 降低血清胆固醇浓度能够显著降低
心脑血管病的死亡率
[7]
。益生菌是一类能够对人 体健康起到促进作用的活体微生
物。迄今为止，已发现其具有多种生物活性。降低血清胆固醇水平是其重 要的生
理活性之一。自从Shaper
［
8]
和Mann 等
［
9
］
发现L. acidophilus 发酵酸奶对非洲部
落 成年男性血清胆固醇水平具有潜在的调节功能后，各种关于益生菌降胆固醇功
能的研究逐渐开展起来，由 此拉开了益生菌降胆固醇功能研究的序幕。
关于发酵乳的降胆固醇功能，Gaio 酸奶是被研究得最多的产品。该酸奶由
丹麦MD 食品公司生产，由一株E. faecium CSCC 5140 和两株philus
混合发酵
［
10
］
。迄今为止，共有5 个国际研究对该产品的降胆固醇功能进行了报
道，并且均不同程度反映了该酸奶对人体血清TC 和 或LDLC水平的调节作用。
Agerholm-Larsen 等
［
10
］
将这5 个研究的数据汇集到一起进行了meta 分析，结
果显示Gaio 酸奶对人体血清TC 和LDL-C 水平的降低幅度分别达4% 和5%。然
而，该酸奶的降胆固醇功能由何菌产生尚不知晓。不过，体外实验表明
philus 对酸和胆盐均比较敏感
［
11
］
，在人体肠道内存活能力较差。这提
示该酸奶的降胆固醇效应可能与菌株E. faecium CSCC 5140 有关。
关于双歧杆菌调节人体血清胆固醇水平的研究也有报道。Xiao 等
［
12]
采用平
行设计研究了 B. longum BL1 发酵乳对人体血清胆固醇水平的影响，发现该菌
株只对那些初始血清TC 水平高于2. 2 g L的受试者有效，而对于那些初始血清
TC 水平低于2. 2 g L的受试者，该菌株未体现出显著 的降胆固醇效应。Andrade
［
13
］
等也发现了类似现象。研究者采用 交叉设计研究了复合菌株L. acidophilus145
和B. longum BB536 对人体血清胆固醇水平的影响，结果发现该复合菌株只对那
些初始血清TC水平高于1. 9 g L的受试者有效。此外，Ataie-Jafari等
［
14
］
采用
交叉设计研究了益生菌发酵剂ABY-1( 由L. acidophilus 和B. lactis 组成) 对人
体血清胆固醇水平的影响，结果发现该复合菌株能有效降低轻中度高血清胆固醇
患者血清T C 水平。

1.2 益生菌在提高乳糖利用率方面的作用
近10 年来, 越来越多的学者认识到肠道菌群对人类健康的重要性, 以及
膳食成分对肠道菌群构成及代谢的有益的调 节作用。目前益生菌已被认为是一类
具有特定保健功能的物质, 对开发研制保健食品具有重要意义, 营养学家越来
越重视益生菌对人体健康的作用。
乳糖不耐受( lactose intolerance, LI) 是由于小肠粘膜乳糖酶缺乏致乳糖吸收
障碍而引起的以腹胀、腹痛 、腹泻等为主的一系列临床症状。人群研究发现益生
菌, 尤其是发酵乳制品能够有效缓解LI 症状的发生, 并对人体发挥多种有益
的作用
[16]
。绝大多数哺乳动物出生之后小肠粘膜乳糖酶活性较高, 可以消化吸
收来自母乳或其它乳制品的乳糖, 断乳之后, 乳糖酶活性随年龄增长逐渐下降,
到成人之后其酶活性仅为正常婴儿水平的5% ~ 10% , 并发展成为乳糖吸收不良
( LM) 或乳糖不耐受( LI) 者。LI症状出现的机制目前尚未完全了解清楚, 可能
与肠腔内未被吸收的乳糖升高渗透压, 引起分泌到小肠内的液体增多, 肠腔扩
张, 蠕动加快, 以及结肠内乳糖代谢产物引起渗透压升高, 肠蠕动加快有关。另
外还与乳糖摄入量、个体敏感性、胃排空时间、肠转运时间以
及结肠内的菌群构成有关。
发酵或未发酵酸奶中的活菌经过胃进入小肠之后, 在胆酸的作用下细菌壁
破坏,β-半乳糖苷酶释放进入小肠消化乳糖; 同时乳糖在透性酶转运系统的作
用下可以进入细菌体内被β-半乳糖苷酶分解, 但这个过程相对非常缓 慢。前一
种机制在消化乳糖方面发挥主要作用。因此活菌数量、β-半乳糖苷酶活性、细
胞壁通 透性以及对胆盐的敏感性是影响益生菌改善LI 的重要因素。很多实验证
据表明酸奶中的活性β- 半乳糖苷酶对改善LI 症状发挥重要作用。通过比较未
处理的酸奶、通过部分破坏细菌壁杀死乳酸杆菌的酸奶( 含有活性的β-半乳糖
苷酶) 、经巴氏消毒处理的酸奶( 无活性β-半乳糖苷酶) 对乳糖不耐受者的
作用, 发现未处理过的酸奶改善LI 症状的作用最明显, 细菌被杀死而仍保留
乳糖酶活性的酸奶作用其次, 经巴氏消毒处理后的酸奶改善作用最弱
[17]
。这种
改善作用与其中含有的β- 半乳糖苷酶活性有关。LI 个体对不同品牌酸奶耐受程
度的差异也可能与其含有的酶活性不同有关。但酸奶中的β- 半乳糖苷酶浓度并
不直接决定乳糖的消化能力, 通过比较β-半乳糖苷酶活性不同的两种酸奶, 发
现呼出气氢浓度相似, 均低于摄入普通牛奶
[18]
。

1.3益生菌的免疫调节作用
肠道微生物在人体中所起的作用有好的一面，也有坏的一面，而 由乳酸菌移
位所引起的炎症不到其它菌的1％。乳酸菌有动物乳杆菌和植物乳杆菌2类。动物
乳 杆菌只利用乳糖为碳源；植物乳杆菌可利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖，它
比较粗放，可以在营养条件 不平衡和高浓度盐的恶劣环境中生存，因此，从益生
菌角度来说，植物乳杆菌更为可取
[19]
。
研究人员从所食用的酸奶中分离出5种乳酸菌，其中1种为植物乳杆菌。将该
菌进 行人体试验。试验组食用后，第1天粪便中植物乳杆菌就达1×10
7.8
一1×10
8·4
／g，而饮牛奶组的粪便中未能检出。试验组粪便中乳酸菌、双歧杆菌均明显增
加，而产 气荚膜梭菌明显下降；饮牛奶组未见变化。试验组停止食用这种酸奶后，
粪便中植物乳杆菌消失，可见植 物乳杆菌可通过胃但不能在肠道定殖。进行动物
试验，用植物乳杆菌酸奶喂养小鼠，8 d后，口服沙门氏菌，继续喂养20 d，结
果30只小鼠中有7只死亡，而对照喂牛奶的1组全部死亡 ，可见植物乳杆菌可预防
沙门氏菌感染、抑制腹泻
[20]
。研究人员用从腌渍食物中 分离的短乳杆菌开发出一
种保健食品，对其免疫功能的研究表明，它可增强人体自然杀伤细胞(NK细胞 )
活性，促进干扰素生产。
鉴于目前许多益生菌制剂的耐酸性、耐抗生素效果差，日本开发出 一种益生
菌保健品，它是用凝结芽孢杆菌制成的，芽孢杆菌含量为50亿／g。该菌在肠道
内可 定殖、增殖，每天服用0．5亿～2亿有效，可使用在糖果、糕点、巧克力和
胶姆糖。该制品耐酸、耐热 性强，在肠道中可发芽增殖，抑制感染，促进双歧杆
菌生长，刺激免疫力，并可减轻杉木花粉症症状(杉 木花粉症是一种日本普遍的
季节疾病)心
[21]
。

2.益生菌在食品中的运用
2.1 益生菌在功能性食品中的应用
随着人们生活水平的不断提高, 如何追求健康养生越来越成为人们日
常生活中谈论的热点，而 益生菌因其特有的保健功能作为功能食品的研究亦
越发受到关注。通过利用一种或数种益生菌菌株单独或 与其它酵母菌、醋酸
菌等混合使用以强化产品风味、物理性能及生产性能为目的，市场上又开发
了一系列功能性食品添加剂，例如一些产味乳酸菌如保加利亚乳杆菌和嗜热
链球菌(其特征风味以乙醛为 主)，丁二酮乳链球菌、醋化醋杆菌、肠膜明串
珠菌及乳酪链球菌等(产生乙二酰、乳酸、乙酸及丁二酮 等风味物质), 因其
可以赋予产品芳香，提高产品风味，减少香精、香料在产品中的添加，从而
使产品更趋于天然而易于被消费者接受
[22]
。
以红茶菌饮料为例，由于红茶菌饮料中富含维生素C、维生素B 等营养
素，并含有三种以上对 人体有益的微生物菌群，因此能调节人体生理机能，
促进新陈代谢，帮助消化，防止动脉硬化，抗癌，养 生强身，正在成为一种
盛行全世界的养生保健饮料
[23]
。
2.2 益生菌在乳制品中的应用
乳制品是益生菌最大的应用领域，而酸奶又是乳制品中应用益生菌最大的领< br>域，据报道，在乳制品领域应用益生菌的产品比例可达到74.5%，而酸奶又占该
益生菌产品的 74%
[24]
。
安颖等
[25]
研究了益生菌LGG的益生功效 ，能性方面，LGG具有显著的平衡和改
善肠道茵群、预防和治疗腹泻、提高机体免疫力、预防过敏、结 合并排除毒素、
预防龋齿等功能。此外，作为一种益生茵．LGG还具有耐胃酸、耐胆汁、可定殖
于人体肠道、产品保质期内活茵数保持恒定等优点。LGG的应用范围十分广泛，
主要包括食品和医药 品。在乳制品中主要应用酸奶、牛奶、新鲜干醇、硬质干酪、
婴儿食品、乳饮料等产品中。目前，LGG 产品已在全球近帅十国家和地区生产和
销售。Oberbelman等
[26]
对营养 不良的儿童腹泻进行了15个月的研究，发现LGG对
于腺病毒引起的腹泻具有明显预防效果。LGG对 18～29个月的孩子腹泻的预防是
十分有效的，而且，它主要对非母乳喂养的孩子腹泻的预防更为有效 。
李冰等
[27]
研究了牛乳低聚肽在益生茵酸奶中的应用。以益生茸酸乳发酵荆
与传统酸乳发酵荆作为共同发酵荆。在鲜牛奶或还原奶中添加益生菌生长促进因
子一牛乳低聚肤 ，进行益生茵酸奶的研制,通过实验确定了最佳配方案工艺。
研究证明，乳制品能在宿主的胃肠道内壁 形成粘膜，能最大量的减少胃酸等
对益生菌的伤害；乳制品的成分对益生菌有增效作用，比如，通过测定 双歧杆菌
在包括乳铁蛋白在内的各种乳成分中的生长情况，包括评价牛和人体内的乳铁蛋
白(铁 饱和)、脱辅基乳铁蛋白(无铁)和牛重组细胞乳铁蛋白在增加乳酸杆菌和双
歧杆菌的活性细胞数量方面 的效果，以及在降低生物体外潜在产生毒素的细菌数
量方面的效果，发现有互利的增效作用。从而使乳制 品成为把益生菌引入人类胃
肠道系统的理想载体；另外，大多数乳制品生产、运输和保藏需要一个低温环 境，
这对益生菌的稳定性也是最有利的
[28]
。

1.3益生菌在发酵肉制品中的应用
目前, 国内外利用益生菌发酵肉制品的研究主要集中在发酵香肠的生产上。
早在20 世纪初期，发酵香肠的生 产是通过加入一小块已经发酵过的产品作为发
酵引子或加入一些促进原料中存在的、对产品发酵有利的物 质的方法来完成的。
但这种靠原料肉微生物区系中的乳酸菌与杂菌的竞争作用进行的自然发酵过程
存在着诸多如不可靠性和不可控性等不确定性因素
[29]
。直到1940 年Jensen 和
Psddock 第一次描述了乳酸菌在发酵香肠中的应用, 并获得专利, 从此开创了
使用纯培养的微生物发酵剂生产发酵香肠的先河
[30]
。1996 年，Nurmi 在研究中
发现，混合使用乳酸杆菌和过氧化氢酶阳性球菌比单独接种单一种菌更能获得 优
良产品，从此混合菌种发酵肉制品的研究和应用获得了快速发展
[31]
。
近年来，用于肉制品发酵的益生菌均以乳酸菌为主，通过不同乳酸菌以及同
其他微生物如微球菌、葡萄 球菌或酵母菌之间的复配制成发酵剂，这些发酵剂在
肉制品发酵和成熟的过程中，各自发挥其独特的作用 ，主要表现为一方面接种微
生物产生的蛋白酶可分解肉中的蛋白质成为较易为人体消化吸收的多肽和氨基
酸，产生的脂酶可分解脂肪成为短链的挥发性脂肪酸和酯类物质，使产品具有特
有的香味；另一 方面接种微生物可抑制肉品中腐败微生物的生长，延长制品的保
质期。因此，肉制品经发酵后不仅可明显 提高其消化吸收率及营养价值,赋予产
品独特风味, 同时还能增加产品的安全性和保质期。目前市场上 发酵香肠的普及
率越来越广泛，它已成为发酵肉制品中产量最大且最具有代表性的一类产品，是
今后肉制品发展的一个主要方向。

3.展望
随着生物技术的迅猛发展,人们对益 生菌的研究逐渐由作用表象转入与之功
效相关的作用本质的研究，菌种资源的开发利用也从细菌水平渗透 到分子水平甚
或通过基因工程手段以获得多功能性并能永久定居在肠道的益生菌发展。与此相
应 地，随着社会经济的迅速发展和人们对生活质量及健康意识的不断提高,自然
的、健康的功能食品必将成 为未来食品的首选。因此,可以肯定地认为具有保健
功能的益生菌在未来具有宽广的开发和应用前景。

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