藏灵菇发酵乳功能性及藏灵菇中益生菌的应用研究.pdf

Technique技术 2012.08 藏灵菇是一种乳白色， 具有特殊粒状或片状结构的 块状物质， 上面栖息着乳酸菌与酵母菌多种微生物， 在 牛奶中长期培养， 个体会增大， 形状如盛开的雪莲， 故 又被称作西藏雪莲。 藏灵菇是开菲尔粒的一个品系， 开 菲尔粒被发现于俄罗斯北高加索地区， 研究发现， 西藏 高原和高加索地区有着相似的气候特点和地理地貌， 产 生与开菲尔粒相似的共生体藏灵菇， 有着必然性。 将开菲尔粒添加到羊乳或牛乳中， 经发酵而制成的发酵 乳饮料被称为开菲尔 （Kefir）。Kefir具有较高的营养， 其抗菌物质和代谢活性物质对胃肠道疾病、 代谢异常疾 病、 贫血、 肥胖症、 心脏病、 高血压、 过敏症和结核病 等有一定疗效， 具有较好的降血脂和降血糖的功效。 作 为开菲尔粒的一个品系， 藏灵菇含有大量的益生菌， 制 成的酸奶， 风味与普通酸奶有较大的差别， 它除了具有 发酵奶特有的酸味和香味， 还有轻微的醇香味， 含有促 进人体有益菌生长的代谢产物， 具有强大的生理功能。 因此， 藏灵菇发酵乳不仅营养丰富， 而且保健作用显著， 近年来引起各界研究学者的普遍关注。 1藏灵菇发酵乳的生理功能 由藏灵菇制成的发酵乳， 不但具有牛奶所含有的营 养元素， 而且由于多种有益微生物作用， 产生了胞外多 糖、 生物活性肽和胆盐水解酶等物质， 使产品的营养比 原乳有了很大提高， 主要的生理功能表现在以下几个方 面。 1.1提供人体必须营养素 乳经藏灵菇发酵后， 产生氨基酸、 多糖、 皂苷和蛋 白质， 但不含有鞣质、 生物碱、 黄酮和香豆素等药物成 分。 蛋白质、 脂肪和乳糖等被分解， 氨基酸、 肽、 挥发 性脂肪酸、 游离脂肪酸和乳酸相比原乳含量显著增加， 使蛋白质和脂肪易于消化吸收， 为人体提供更加丰富的 营养。 1.2改善肠道微环境 藏灵菇中的益生菌能够耐受人体的防御机制， 进入 人体后在肠道内可以大量存活， 发酵乳能够抑制金黄色 葡萄球菌、 大肠杆菌和沙门氏菌等肠内病原性致病菌的 生长， 有助于调节肠道内菌群平衡， 恢复肠道正常菌群 平衡。 薄芯等人研究表明： 藏灵菇发酵乳能够促进小鼠 肠道紊乱恢复正常， 比自然恢复的小鼠恢复速度更快， 且藏灵菇发酵乳饲喂量越大， 效果越显著。 李永奇将藏 灵菇发酵乳应用在临床研究， 用于治疗和改善消化系统 疾病， 包括慢性腹泻者、 溃疡性结肠炎者、 慢性便秘者 和结肠激惹征者， 观察病例共计210例， 显效127例， 有效率达86.7%， 表明藏灵菇发酵乳对肠道疾病的治疗 具有很好的效果。 1.3抗肿瘤作用 藏灵菇发酵乳对体液免疫、 细胞免疫有强化作用， 能 增强自然杀伤细胞和巨噬细胞的活力， 清除异常细胞， 起 到抗肿瘤的功效， 且藏灵菇乳的抗癌活性主要归功于乳酸 菌分泌的胞外多糖。 研究表明： 小鼠用藏灵菇发酵乳饲喂 藏灵菇发酵乳功能性及藏灵菇中益生菌的应用研究 姚晓云王昕付丽丽王茜 （吉林大学生物与农业工程学院） 【摘要】藏灵菇含多种可共生的微生物， 包括乳酸链球菌、 嗜酸乳杆菌、 短乳杆菌、 干酪乳杆菌和 啤酒酵母等益生菌。 用藏灵菇发酵得到的乳制品营养丰富， 有改善肠道微环境、 增强机体免疫力、 降胆 固醇和抗癌等保健作用， 因此藏灵菇一直是乳品生产中研究的热点。 藏灵菇作为天然的共生菌， 菌种间 没有拮抗作用， 但其菌相极易失衡， 菌粒的回收和清洗再利用过程繁琐， 限制了其在工业化生产的应用。 研究藏灵菇的菌相和藏灵菇发酵乳品的功能性， 探讨藏灵菇发酵乳的工业化生产方式， 将有利于功能性 乳品的开发。 【关键词】藏灵菇； 发酵乳； 功能性； 益生菌 中图分类号：TS 25254文献标识码：A文章编号：1000-9868(2012)08-0145-04 食品工程 145 技术Technique 2012.08 后， 腹腔巨噬细胞吞噬率 （与清除外来物质能力呈正比） 相比空白试验提高达102.7%， 形成溶血空斑数量 （与形 成的抗体呈正比） 可提高55.53%， 表明藏灵菇发酵乳能 够提高动物的细胞免疫和体液免疫能力。 马杉姗等人采用 CCK-8法测定胞外多糖 （EPS） 对人结肠癌细胞HCT-8 增值的抑制率， 发现藏灵菇中湿热链球菌产生的EPS可 以直接杀伤人HCT-8细胞， 从而发挥抗肿瘤的作用。 1.4降低胆固醇 冉冉等人以高脂大鼠为模型， 研究藏灵菇复合发酵 剂发酵乳降胆固醇效果， 结果表明： 试验组与高脂模型 组相比血清TC、TG和LDL-C含量降低幅度非常大 （P 0.01）， 而血清HDL-C含量却有一定程度升高， 说明藏 灵菇发酵乳对试验性高胆固醇大鼠血清有明显的降胆固 醇作用。 另有研究表明： 降胆固醇作用主要源于酵母菌代谢 过程中分泌的胆盐水解酶等活性物质。 从藏灵菇中分离 的克鲁维酵母在合适的条件下可产生大量胆盐水解酶。 1.5其他功能 R.O.Diniz等人研究表明藏灵菇发酵液对角叉胶引起 的大鼠在3h炎症抑制率为62%， 对右旋糖酐引起的炎症 在1h后抑制率为100%， 对组胺引起的炎症1h后抑制率 为52%。 另有研究证明， 藏灵菇发酵乳能够调整面部微 生态平衡和抗氧化等功能。 2藏灵菇中的益生菌及其功能 藏灵菇为共生菌系， 主体由单个或成群的细胞和大 量的丝状菌丝整齐而紧密的排列构成， 切片观察有多层 片层， 不同片层存在着不同的菌相， 在菌块表面， 占优 势的菌株为部分杆菌， 其次为球菌； 内层酵母菌占据优 势； 杆菌的比例随着深度的增加而增加， 主要是醋酸杆 菌和乳酸杆菌。 2.1藏灵菇中主要益生菌 研究人员从藏灵菇分离鉴定出的菌种主要有： 乳酸 乳杆菌、 马克斯克鲁维酵母菌、 短乳杆菌、 嗜酸乳杆菌、 植物乳杆菌、 葡糖杆菌、 毕赤酵母、 假丝酵母、 干酪乳 杆菌、 乳酸乳球菌乳酸亚种和啤酒酵母等， 其中美国食 品药物管理局认为安全的、 被广泛应用于食品领域的益 生菌及其产物的功能见表1。 2.2藏灵菇中菌相特性 藏灵菇是天然的共生菌， 各菌种之间没有拮抗性， 代谢产物丰富， 具有纯培养菌株所不具有的功能特性。 李丽秋等人发现藏灵菇发酵乳能调整抗生素相关性腹泻 小鼠的肠道菌群， 在一定程度上修复肠黏膜， 而Souza 等人研究发现的由藏灵菇中提取得到的干酪乳杆菌和双 歧杆菌， 单独使用时对抗生素相关性腹泻没有疗效。 说 明藏灵菇发酵乳的平衡肠道菌群作用与不同菌种在发酵 过程中共同作用产生的代谢产物有关， 体现了共生菌的 优越性。 3藏灵菇的利用现状 乳是人类膳食中蛋白质的重要来源， 由于乳蛋白对 心血管疾病、 糖尿病和肥胖症等各种慢性疾病的治疗有 很好的辅助作用， 因此， 藏灵菇被广泛应用于发酵乳制 品的研究。 3.1藏灵菇在乳中的增值条件 藏灵菇在乳中增殖的最适条件为： 接种量5%、 温 表1藏灵菇中的益生菌及产物的生理功能 菌种功能物质功能性参考文献 乳酸链球菌乳酸链球菌素 （Nisin）天然食品防腐剂，能有效抑制许多引起食品腐败的革兰氏阳性细菌，如乳杆菌、葡 萄球菌、小球菌、明串珠菌、李斯特菌等，特别是对产芽孢的细菌如梭状芽孢杆菌、 芽孢杆菌有很强的抑制作用，可用于乳制品、植物蛋白食品、肉制品等的保藏中 BROADBENT J R10 嗜酸乳杆菌嗜酸乳菌素、 嗜酸杆菌 素、 乳酸菌素 对肠道致病菌有拮抗作用，具有辅助慢性肝炎和肝硬化治疗、治疗尿道感染、降低 血清胆固醇、抗癌的功能 瑞哲 11 短乳杆菌 乳酸杆菌素刺激机体分泌抗体、提高免疫力和促进有益菌的生长、选择性杀死致病菌等李文斌12 共轭亚油酸 （CLA）每日摄入3g的CLA可达到预防癌症的目的， 还能降低低密度与高密度脂蛋白的 比率、低密度脂蛋白的水平、体脂肪水平和提高体蛋白质水平 吴风亮 13 干酪乳杆菌 肽酶水解酸性肽，抑制淋巴细胞的增殖，激活调节T细胞，促进IL-10的产生，减少 介素和IL-4的分泌，从而防止对牛乳的过敏反应 Prioult G14 细菌素抑制白色假丝酵母和酿酒酵母作，防止真菌造成的食物腐败和阻止毒枝菌素的形成庄海霁15 啤酒酵母蛋白质、 膳食纤维、 菌体维生素 美容瘦身， 降胆固醇， 改善糖尿病， 治疗胃功能紊乱、 肝病等， 提高免疫力何志平16 食品工程 146 Technique技术 2012.08 度28、 乳浓度60%和pH值6.6， 外加碳源对藏灵菇的 增殖有抑制作用， 高乳浓度同样会抑制其增殖。 另外， 添加一定量的金属离子如Ca2+、Zn2+、Mg2+和Fe3+利于开 菲尔的增殖，Mg2+的影响尤为显著， 而金属离子对藏灵 菇的增值影响有待于研究。 3.2藏灵菇的利用 藏灵菇应用包括两个方面， 一是以菌体为发酵剂， 二是以从藏灵菇中分离的菌种为发酵剂对乳进行发酵生 产。 杨希娟等人以藏灵菇为发酵剂， 研究仙人掌奶酒的 工艺条件， 通过正交试验确定了最佳发酵条件为： 仙人 掌汁添加量15%， 藏灵菇接种量1%， 发酵时间20h， 温 度22， 所得产品口感和风味良好， 而藏灵菇的接种量 是影响产品品质最主要的因素。 另有江洁等人利用藏灵 菇制备黑米酸乳， 适宜的发酵条件为： 黑米汁与牛乳以 3070（v/v） 的比例混合， 添加6%的蔗糖， 接种7%的藏 灵菇， 在42发酵7h， 所得酸乳与乳酸菌发酵黑米酸乳 进行比较发现， 藏灵菇发酵速度较快， 制得的酸乳有醇 香味， 口感更细腻爽口。 张学良等人将从藏灵菇中分离的乳酸菌、 酵母菌与 工业菌种进行组合， 生产发酵牛奶， 所得产品口感细腻， 酸而不涩， 醇香浓郁。 甘伯仲等人将从藏灵菇中优选出 的分离菌组合发酵脱脂乳， 在发酵9h后， 酸度为73T， 而藏灵菇发酵乳此时只有60T， 复合发酵剂的产酸能力 增强， 可缩短发酵生产周期。 3.3存在问题 （1） 藏灵菇菌相复杂， 分析与研究还不充分， 在工 业化生产中， 如果将其整体作为发酵剂， 菌相极易失衡， 发酵乳的风味和品质不易控制。 藏灵菇菌粒的回收、 清 洗再利用过程繁琐， 也限制了它在工业化生产中的应用。 （2） 从藏灵菇中进行单一菌种的分离纯化， 或将得 到纯种菌株再制作成复配发酵剂， 使用效果较好， 但这 个过程成本高、 产率低， 也不利于工业化生产。 4分析与讨论 目前的研究表明： 藏灵菇含有多种有益菌， 其发酵 乳营养丰富， 富含独特的生物活性物质， 如胞外多糖、 胆盐水解酶、 生物活性肽等， 具有改善肠道微环境、 抗 肿瘤及降胆固醇等保健功能。 藏灵菇含有的多种菌产生 的蛋白酶具有多样性， 可以将乳中蛋白质水解更彻底， 得到更加多样性的肽， 从而有利于活性肽的释放， 应用 前景良好。 藏灵菇的菌相复杂， 各菌种之间没有拮抗性， 代谢 产物丰富， 具有纯培养菌株所不具有的功能特性。 因此， 研究藏灵菇的菌相和藏灵菇发酵乳品的功能性， 探讨藏 灵菇发酵乳的工业化生产方式， 将有利于功能性乳品的 开发。 参 考 文 献 1刘宇峰， 王金英， 曲晓军， 等.西藏灵菇菌的菌相菌学的研究 J.中国乳品工业，2005（9）：35-39. 2Ismaiel，A.A.，Ghaly M.F.，El-Naggar A.K Some physicochemi- cal analyses of kefir produced under different fermentation condi- tionsJ. 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