乳酸菌益生功能的作用機制及研究進展

臧明麗 曹慶 汪華 魏文雅

乳酸菌作為機體代謝重要的益生菌，不僅可以提高機體對食物的轉化吸收，作為機體內重金屬離子的吸附劑，而且其活性代謝物可以抑制腸道內有害菌的生長，調節腸道微生物平衡，故乳酸菌在醫療保健方面的應用日益突出。本文主要闡述了乳酸菌益生方面的研究進展，對其作用機制進行了實例舉證，并針對目前乳酸菌益生行業所面臨的各種問題與不足，提出了對其未來研究方向的一些建議。

乳酸菌能夠促進體內重金屬的排出；提高機體對食物本身的轉化吸收；有效的抑制腸道內有害菌的的生長繁殖，調節腸道內的菌群微生態平衡；緩解乳糖不耐癥；提高機體免疫力等，從而對機體的營養吸收、腸道健康、免疫應答等過程有著不可忽視的作用。也正是因為乳酸菌的這種生理益生功能與機體生命活動之間的密切聯系，導致有關乳酸菌的研究已涉及到醫學和生物學的各個領域，本文就以乳酸菌的益生功能的作用機制及研究現狀進行探討和分析。

乳酸菌的簡介

風靡全世界的各種乳酸菌發酵制品大體上可分為兩大類。一類是動物源乳酸菌，一類是植物源乳酸菌。相對于生物活性較不穩定的動物源乳酸菌而言，植物源乳酸菌更易于被人體免疫機制認可，即動物源乳酸菌在大量食用時，易導致機體對外源蛋白的免疫排斥反應，而植物源乳酸菌一般不會產生異體蛋白排斥反應。除此之外，植物源乳酸菌到達人體小腸內定植的數量也可達動物源乳酸菌的好幾倍，這為其發揮強大而穩定的生物學功效奠定了一定的基礎。

乳酸菌益生功能的作用機制

乳酸菌是機體代謝重要的益生菌之一，其益生功能主要來自兩個方面。一方面是通過乳酸菌的本身代謝，另一方面與乳酸菌細胞壁的成分有關，特別是與其合成胞外多糖有關。特殊的分子結構決定其特異功能，由于胞外多糖本身結構的特異性和復雜性，具有增強免疫力、抗腫瘤等生理活性。

乳酸菌益生功能的研究進展

作為重金屬吸附劑。重金屬非常難以被生物體降解，相反卻能夠在食物鏈的能量傳遞作用下，一級一級的大量富集，最終流入食物鏈的頂端。重金屬暴露會導致機體氧化應激損傷，破壞腸道屏障，改變腸道通透性，使得重金屬可以通過腸道屏障被機體吸收。而且由于重金屬離子本身結構的特異性，易于和蛋白質分子的高級結構發生共價絡合，導致其原有生物活性的減弱甚至喪失；或者累積到機體的某一器官，當含量達到一定的程度，會導致機體的慢性中毒，嚴重危害人類健康。對于解決我們身邊的這顆定時炸彈，相對于成本較高，工作量較大的傳統物理和化學方法來處理土壤和水體中的重金屬污染，近些年發展迅速的腸道修復則是一種更加資源節約型和環境友好型的方法。

促進營養物質的轉化吸收。乳酸菌在體內可產生各種消化酶，提高機體對食物本身營養物質的的轉化吸收。乳酸菌發酵消化道內未被水解的碳水化合物，在小腸中產生短鏈脂肪酸，經大腸粘膜吸收，可以作為機體能量來源之一。此外，乳酸菌對鋅元素也有較強的吸附能力。如腸模樣明串珠菌在pH5.0，32℃，24 h后，對鋅的吸附率達到27.1 mg/g，有助于減少鋅元素在體內的損失。由于乳酸菌自身的生理特異性，對體內鋅的吸附程度也不盡相同，故篩選出對鋅具有強吸附能力的乳酸菌菌株對我們現實生產生活是迫切需要的。

活性代謝物的抑菌作用。有機酸在機體內環境作用下解離成離子形式，并選擇性透過致病菌的細胞膜，造成H+在胞內側大量的聚集，破壞了致病菌胞內的滲透壓平衡，導致胞內pH和氧化還原電位值的突變，最終結果直接導致其自身的能量轉換、信息傳遞、物質交流受到阻礙，從而間接影響致病菌胞質的酶蛋白活性及及其它正常生理代謝活動，從而達到對抑菌效果。其次，未解離的有機酸根據自身理化性質的差異，對不同的膜脂具有不同的溶解活性。通過破壞相鄰膜脂間的分子間作用力，使致病菌的膜穩定性大大降低，引起內容物外泄，致病菌發生不可逆的損傷，從而達到抑菌的效果。丁酸是腸道中強的抗癌物質。利用自身特殊的分子調控機制來介導癌細胞的分化和凋亡。

綜上所述，乳酸菌和我們機體長時間互作而進化出來的眾多益生功能，使其在醫療保健行業的研究中越來越受人們的重視。

基金項目：2017年大學生創新創業訓練計劃，項目編號：CX20170067.