双歧杆菌及其保健机理

■ L 《食品与发酵工业》 Food and Fermenta6on Industries iS 2c，． 双歧杆菌及其保健机理 杜 敏 南庆贤 龚海岩 李兴民 一 — 北京 五 科学系．北京．10009I) 摘 要 本文从双歧杆菌产生有机酸、抑翻腑道腐生菌生长出发，对其抗癌作 用、对肝脏及人体代谢的保健作用、改善维生素代谢、防止便秘、提高免疫机能以 及降低清血胆固醇作用等进行了较详细的论述．确认了双歧杆菌的优良保健性 能 美锎 I盟一1参 理 愈 做生踢 双歧杆菌是一类不能游动的革兰氏阳性 菌，无芽孢，存在于暖血动物和人的肠道中。 它们不经糖酵解和磷酸己糖途径分解碳水化 台物，而通过磷酸激酶作用将 6一磷酸果糖分 解为乙酰磷 酸和赤藓糖 ]，最终产生醋酸和 乳酸，其所产乳酸皆为 L型 ，易消化吸收，不 产 C()2、丁酸、丙酸嘲。双歧杆菌是厌氧菌、其 耐氧能力随种属而不同，婴儿双歧杆菌(厦詹 dg~Yenum infantis)、短双歧杆菌 (丑 uP)、长 双歧杆菌(且 曙 )有一定的耐氧能力，而青 春双歧杆菌(且斑衄cm )的生长在低氧分压 下即被抑制口、。 拟杆菌属 真杆 菌属 赝氧 链球菌 墼 粘 掇 、——- ⋯ 出生 幼 儿 成年 老年 图 1 肠道菌群髓年龄的变化 双歧杆菌的最适生长温度为 37~43℃， 最适 pH值 6．5～7．0 ]。根据 DNA同源性和 糖发酵，双歧杆菌可分为 24种，婴儿双歧杆 菌、短双歧杆菌、长双歧杆菌和青春双歧杆菌 存在于人体中 ]。 双歧杆菌在肠道内的数量随年龄而变化 (见图 1) ]，在婴儿出世几天后达最高值，粪 便中含量为 1o ～ lo“／g，以后逐渐下降，而 其它肠道菌数量增加。 双歧杆菌在肠道中生长还受到性别、饮 食的影响。双歧杆菌对青霉素、四环素、新霉 素的抗性较弱，而红霉素、螺旋霉素、氯霉素 则可将其杀灭口 。 双歧杆茵的保健机理 一 、双歧杆菌抑制腐生菌的生长 双歧杆菌代谢产醋酸和乳酸、降低肠道 pH值、抑制腐生菌的生长[ 。其产醋酸和乳 酸的比例为 3：2，业已醋酸比乳酸更有 抗菌效果，因为在相同 pH值下，更多的醋酸 呈分子态存在 ，如在 pH5．8的肠道内，8．4 的醋酸和 1、1 的乳酸呈未离解状 态，而未 离鹪的酸分子对许多潜在的病原菌和腐生菌 较离解状更有抗性。 双歧杆菌还产 Bifidin ，主要由苯基丙 氨酸和谷氨酸组成，对肠道腐生菌的生长起 81 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业》 Food and Fermentation Industrie~ 抑制作用。 双歧杆菌还能使结合的胆汁酸分离呈游 离状，起到更强的抑菌作用 。 二、抗癌作用 肠道腐生菌分解食物、胆汁等，会产生许 多有害代谢产物，如芳香族氨基酸酪氨酸的 降解产生酚和对一甲酚，色氨酸则产生吲噪 和甲基吲哚 ；还产生胺、氨、 s等，这些物质 是潜在的致癌物 “ 。腐生菌还能将一些致 癌前体物转化为致癌物，如通过偶氮还原酶 还原偶氮和芳香环氮化合物形成 N，N．二苯 亚硝基化合物，是致癌物。在活体中，还会由 铵、亚硝根代谢产生亚硝胺。双岐杆菌及其它 乳酸菌均能抑制腐生菌的生长和这些物质的 生成，起到防癌作用 。 三、对肝脏及人体代谢的保健作用 腐生菌产生许多代谢产物，如吲哚、甲 酚、胺等需要在肝脏中用酸解毒，以葡糖醛 酸盐，硫酸盐等形式从尿中排出。如这些产物 在肝脏中不能及时解毒，将导致肝功能紊乱 ， 循 环 系 统 失 常，还 将 干 扰 神 经 系 统 活 动 ”]。由于双歧杆菌能抑制腐生菌的生 长+从而抑制这些物质的产生 ，同时，双岐杆 菌还能利用这些物质作为营养源．防止其毒 害，促使人体代谢的正常 。 四、改善维生素代谢 已知肠道菌产生维生素能被寄主所 利 用 双岐杆菌能产多种维生素，每升培养基胞 外 维生 素 产 量 达 25～ 250；ag，V＆10pg， V 100 ，B。0．Ogfag，烟 酸 400／ag，叶 酸 25} 州 还认为，双岐杆菌抑制肠道菌t如解硫胺 素芽胞杆菌 ( 6如酬 虹忉)的生长t此 菌能分解 Vm，引起 Vm的缺乏。在这种情况 下，口服 Vm是无效的．只有通过改变肠道微 生物构成，抑制其生长，而双岐杆菌则可以起 到这个作用。 五、防止便秘 便秘与食物的品质、饮食规律及消化道 的蠕动有关。双岐杆菌代谢产生的有机酸促 82 进 胃肠道 的蠕动，从 而防止便秘【 ] 据报 道 ”，便秘病人服用双岐杆菌酸奶增加大肠 的蠕动，同时双岐杆菌的生长还可以使大便 湿度提高。 六、降低胆固醇 还没有直接的证据证明双岐杆菌有降低 胆固醇的作用。Mann等Ez0]提出服用发酵乳 制品会导致血清中胆固醇下降。乳酸菌产生 羟基甲基戊二酸，能抑制羟基甲基戊二酰基 CoA还原酶的活性 ，此酶参与胆固醇的合成 。 Rao等 “证实，在发酵过程中产生的乳清酸 可能起到降低胆固醇的效果。但经对照试验， 双岐杆菌的降胆周醇作用不明显。对其降胆 固醇的有效性和机理还需要进一步研究。 七 、提高免疫机能 如果人较长期地食用无细菌食物，肠道 就会因为缺少刺激而使产生抗体的能力下 降，从而容易得病 食用含双岐杆菌食物 ，将 对肠道免疫细胞产生刺激 ，提高其产生抗体 的能力而起到防止疾病的效果。实验证实，用 双岐杆菌细胞壁碎片饲喂鸡、猪等，观察到其 肠道免疫能力的提高 。 保健机理的实验证实 双岐杆菌的保健作用很大程度上基于其 能降低肠道的 pH值，抑制肠道 菌的生 长。 Tohyama等 观察到，当小白鼠口服异一半乳 糖基低聚糖和短双岐杆菌(用量>10。／d)后， 发现尿中吲哚、酚、硫酸盐、3一乙酸基吲哚、对 甲酚、哌啶、胺含量下降，其粪便中有关这些 代谢物形成酶的活性也下降，其原因可能是 短双歧杆菌的生长抑制了微生物生长，进而 使其代谢物减少。Petschow等 5]观察到给小 白鼠饲喂双歧因子，双岐菌的量增加，而乳杆 菌和大肠菌的量减少，同时粪便的 pH值下 降 还有一些类似报道 “” ，可证实双歧杆 菌降低肠道 pH值及抑苗的有效性 。 双岐杆菌制品及其发展前菁 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业》 Food and Ferrr~ntafion Industries 1 995 No．2 目前．尽管 口服双岐杆菌的有效性问题 尚未最后确证 ，但双歧杆菌 的制品十分流 行，特别是在 日本、西欧和北美。我国对双歧 杆菌及其制品的开发正在研究中，已经在市 场上见到部分双歧杆菌发酵乳 制品及菌制 剂，可以预见，双岐杆菌食品在我国也会有一 大发展 。 参 考 文 献 _1]Scardovi．V and Trovatel ．L D．：Arm．Mcn boI．，1965．15：19 [2]Kurmann，J． ：Nomh Eur．Dairy J，1 983， 48：6S r3] Ir．amurd．S．，Abe， and Ishibashi，M ：J． Da iry Sci ．1992，75：3296 [4]Scardivi．V -Bergey’s Mannual of 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