不同食品、奶制品和药用胶囊中益生菌的比较研究

摘要

益生菌对健康有许多益处，如乳酸菌和肠球菌。含有活微生物(益生菌)的食品、奶制品和药用胶囊对人体健康的有益作用正日益得到专业人士的推广。这些益处包括抗菌、抗突变作用、抗癌特性、改善乳糖代谢、降低血清胆固醇和刺激免疫系统。近年来的几项研究已经证明了摄入益生菌的益处。本研究的目的是从收集的10种不同的食物样品、乳制品和药用胶囊中筛选出10种潜在的益生菌。根据表型特征和生化特性鉴定出的微生物为durans肠球菌、鼠李乳杆菌、植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和乳酸乳杆菌。据观察，从食品、奶制品和药用胶囊中分离出类似类型的益生菌。

关键字

益生菌，乳酸菌，肠球菌，呼吸测定法

简介

益生菌可能是典型的功能性食品，被定义为活的微生物补充剂，它通过改善宿主肠道微生物的平衡来对宿主产生有益的影响。Kollath在1953年首次定义了“益生菌”一词，当时他建议将所有有机和无机食物复合物称为“益生菌”，以与有害的抗生素形成对比，目的是为了将这些食物复合物升级为补充剂。Vergio在他的出版物“Anti- und Probiotika”中，比较了抗生素和其他抗菌物质对肠道微生物的不利影响与有利因素(“Probiotika”)。礼来和史迪威提出益生菌是“促进其他微生物生长的微生物”。“益生菌”一词在技术上被一个专家委员会定义为“摄入一定数量的活微生物，其健康益处超出固有的一般营养”。这意味着微生物必须是活的，并且存在大量，通常每天摄入的剂量超过109个细胞。每一种产品都应注明其提供特定健康益处所需的每日最低摄入量。

在19世纪下半叶，关于微生物的早期科学研究处理了与人类宿主的相互作用，表明它们对消化和阴道细菌的有益联系，通过从糖中产生乳酸，从而防止或抑制致病菌的生长。这些发现和其他关于生物治疗概念发展的早期阶段的信息以及功能性主要代谢产物的利用通常被归类为“乳酸菌”(LAB)[2]。最近的研究强调了重要和“健康”的胃肠道微生物群的重要性。在过去的三十年中，不断增加的研究工作已经证实了LAB与人类宿主的有益联系。Metschnikoff认为白种人的长寿与大量摄入发酵牛奶有关，并认为LAB发酵糖产生的乳酸特别有益。双歧杆菌(Bifidobacteria)是另一种产生乳酸的菌群，在系统发育上很遥远，但被普遍认为是LAB的一部分，它于1889年被发现，并在20世纪初被Tissier描述为与母乳喂养婴儿的粪便有关。与配方奶喂养的婴儿相比，母乳喂养的婴儿肠道紊乱的发生率较低。因此，我们假设双歧杆菌与人类GIT的有益关联。

益生菌的功能

卫生专业人员越来越多地宣传添加活微生物(益生菌)的食物对人类健康，特别是对儿童和其他高危人群的有益影响。据报道，益生菌在免疫、消化和呼吸功能方面发挥重要作用，对缓解儿童感染性疾病有显著作用。然而，一些健康益处，例如，免疫调节，甚至可以实现死亡细菌[3]。

预防腹泻

一些益生菌菌株，特别是鼠李糖乳杆菌，已被证明可以预防或缓解主要由轮状病毒引起的婴儿腹泻。一些益生菌菌株也可以预防和缩短抗生素相关的疾病[4]

刺激免疫系统

许多研究益生菌培养对免疫系统的影响的人体研究表明，益生菌能够通过增加自然杀伤细胞的活性和吞噬能力、改变细胞因子谱和增加免疫球蛋白的水平来增强先天免疫和后天免疫。已经开发了两种益生菌菌株，特别关注它们对免疫反应的增强作用:乳酸双歧杆菌和鼠李糖乳杆菌。几项研究证明，这两种菌株都能增强健康人的自然免疫功能。

炎症性肠病

越来越多的证据表明，益生菌对患有IBD的患者有潜在的治疗益处。对照临床研究表明，益生菌在维持囊炎缓解、回肠蓄水池形成后预防囊炎、维持溃疡性结肠炎缓解和治疗克罗恩病[5]方面有效。

乳糖不耐受

已知细菌培养、酸奶发酵剂培养以及一些益生菌培养可以改善乳糖消化不良者的乳糖消化。患有乳糖不耐症的人乳糖裂解酶β-半乳糖苷酶的浓度非常低，发酵或未发酵食品中的细菌在小肠中释放β-半乳糖苷酶，在那里它支持乳糖消化[6]。

过敏

Pelto等人发现鼠李糖乳杆菌GG对健康成年人具有免疫刺激作用。益生菌也已成功地用于婴儿特应性湿疹的管理。此外，鼠李糖乳杆菌GG被证明可以有效预防高危儿童早期特应性疾病。鼠李糖乳杆菌GG产品在产前给母亲，产后6个月直接给母亲或婴儿，将益生菌组2岁时特应性湿疹的频率降低到安慰剂组的一半。在4岁[7]时再次证实了预防效果

癌症

一些流行病学研究表明，食用含有乳酸杆菌或双歧杆菌的发酵乳制品可以降低结直肠癌的发病率。然而，有一些基于人类研究中应用的标记物(如粪便酶活性、粪便诱变和遗传毒性、免疫标记物)的间接证据表明，益生菌可以降低结肠癌的风险。在日本进行的一项180例病例和445名对照组的病例对照研究显示，习惯性摄入乳酸菌可降低膀胱癌[8]的风险。

呼吸道感染

在动物模型中，益生菌的呼吸作用包括减弱过敏性气道反应和保护呼吸道病原体。树突状细胞在引导益生菌的有益免疫反应和将微生物信号从先天免疫系统转化为适应性免疫系统方面发挥着核心作用，而调节性T细胞则是益生菌介导的反应的潜在关键效应因子，特别是在减少过敏性炎症方面。尽管基础研究取得了进展，但益生菌在过敏/哮喘和呼吸道感染方面的临床试验一直存在很大差异，导致人们对这一潜在治疗策略的信心受到削弱。

便秘

关于乳酸菌对便秘和肠道运动的影响的研究表明，在食用含有干酪乳杆菌菌株Shirota的发酵乳饮料后，便秘的严重程度降低，排便频率和大便一致性得到改善，但在其他方面健康的人便秘。给便秘妇女服用长双歧杆菌BB536可显著增加排便频率和大便柔软度。长双歧杆菌BB536对老年人[10]的“规律性”也有积极影响。

泌尿生殖道感染

研究表明，口服或阴道内给予的益生菌制剂可能提供乳酸菌的治疗来源，以帮助控制女性泌尿生殖道感染。一项涉及139名急性尿路感染女性和185名对照组的病例对照研究显示，食用含有益生菌的发酵乳制品与降低尿路感染复发风险有关11

幽门螺杆菌感染

一些益生菌菌株已被证明可以在体外抑制幽门螺杆菌，而幽门螺杆菌与胃炎、胃癌、胃溃疡和淋巴瘤有关。人体研究证实了这种对幽门螺杆菌的抑制作用，这似乎与细菌[12]的生存能力无关。

高胆固醇

许多人类研究评估了含有培养物的乳制品或益生菌对胆固醇水平的影响，结果模棱两可。据报道，含有屎肠球菌和嗜热链球菌的发酵乳可使原发性高胆固醇血症[13]患者的总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平小而显著降低。

材料与方法

样品收集

共收集了10个不同的样品，并将其放在塑料容器中运往实验室，以实现分离程序。样品包括凝乳、奶酪、黄油、酸奶、养乐多、面糊、达劳拉克(胶囊)、比菲拉克(胶囊)和振法(胶囊)。

生物体的分离

凝乳、黄油、酸奶、奶酪、养乐多、面糊等样品直接用无菌接种线环接种MRS琼脂，并划到MRS [de Man, Rogosa和Sharpe]琼脂上，黑巧克力(born villa)、viact、bifilac、darolac等样品加工至单倍稀释和10⁴取稀释液接种MRS琼脂，37℃孵育18-24小时。孵育后，观察到分离良好的菌落。

形态学鉴定

革兰氏染色，光镜[14](100×)下观察

生化试验

根据《Bergey系统细菌学手册》对菌株进行生化特性测试。所使用的糖是葡萄糖、乳糖、木糖、蔗糖、阿拉伯糖、麦芽糖、核糖和甘露醇来鉴定分离株。

温度对生物体生长的影响

过程

取MRS肉汤10ml，接种样品。在10◦C、15◦C、37◦C和45◦C等不同温度下孵育24-48小时，监测生长情况。

呼吸运动的影响

好氧微生物利用氧气呼吸并释放二氧化碳，呼吸速率与微生物种群的大小及其活性成正比。通过对呼吸过程中释放的CO2的估计，可以间接地证明微生物的活动。释放的CO2被氢氧化钠吸收。这样产生的二氧化碳是通过将氢氧化钠与盐酸滴定来估计的。

CO2释放量=酸滴度差value×normality × naoh体积× CO2当量重量/样品尺寸

抗菌活性

琼脂孔扩散技术

将熔融的营养琼脂倒入消毒过的培养皿中静置。取0.1ml培养物，用平板法接种于琼脂表面。在凝固的琼脂上做孔。从不同的生物体中提取0.1ml接种物，作为MRS肉汤中的纯培养物。培养皿在37°C下孵育24 - 48小时，分析结果。

结果与讨论

益生菌是一种被认为能改善健康的微生物，如细菌或酵母。它们存在于补充剂和食物中。研究人员认为，当肠道中有益细菌的平衡被扰乱时，就会发生一些消化系统疾病。这可能发生在感染或服用抗生素后。当肠道内壁受损时，肠道问题也会出现。服用益生菌可能会有所帮助。用于益生菌分离的样品有凝乳、奶酪、黄油、酸奶、养乐多、面糊、达拉拉克(胶囊)、双歧拉克(胶囊)、振法(胶囊)。取0.1ml接种于MRS琼脂上进行微生物分离，采用革兰氏染色法对MRS琼脂上分离的微生物进行形态学鉴定，除黑巧克力外，其余样品均检出革兰氏阳性杆菌和球菌。从黑巧克力中分离到革兰氏阴性球菌。在生化试验(碳水化合物发酵试验)的基础上对微生物进行了进一步鉴定。 The morphological as well as the biochemical studies reveal the presence of Enterococcus durans in curd , Lactobacillus rhamnosus in cheese:, Lactobacillus paracasei in yogurt: Lactobacillus lactis in butter,Lactobacillus plantarum in idly batter, Lactobacillus paracasei in yakult, Enterococcus durans in dark chocolate, Lactobacillus rhamnosus in darolac, Lactobacillus plantarum in bifilac and Lactobacillus paracasei in vibact(表1)[15]。采用呼吸测定法对样品中的微生物量进行分析。这是一种间接估计样品中微生物数量的方法，根据二氧化碳的进化量来确定样品中微生物的数量，而二氧化碳的进化量等于样品中微生物的数量。显示益生菌最大负荷的样品是养乐多、百德、双菲拉、达拉酸和威克特。结果表明，这些样品中存在最大的有益微生物，对改善人类健康有益(表2)．还分析了样品的抗菌活性，以确定它们作为抗菌药物对大肠杆菌、假单胞菌和葡萄球菌等常见生物的效力。观察到凝乳、豆浆和双歧杆菌对大肠杆菌的抑菌圈直径分别为1cm、0.5cm和0.2cm;对假单胞菌的抑菌圈直径分别为2cm、1.6cm和0.9cm;对葡萄球菌的抑菌圈直径分别为1.2cm、2.3cm和0.2cm (表3)．

结论

从上述研究中，我们得出结论，从各种食品中分离并鉴定出的微生物为益生菌，如durans肠球菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和乳酸乳杆菌。从药用胶囊中分离到的微生物为鼠李糖、植物和副果。从食品和药用胶囊中分离出的微生物相似。因此，通过食用食品而不是药物来补充人体有益的微生物总是更好的。面糊和豆腐等食品也显示出有益的微生物和抗菌活性，使人身体健康，提高免疫状态。需要进一步的研究来确定它们对各种生物的抗菌活性。

确认

我衷心感谢圣方济各女子学院(St. Francis college for Women, Begumpet)和海得拉巴(Hyderabad)的学院管理层给我机会在学院进行这项研究工作。

参考文献

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