孫慶申， 周麗楠

(黑龍江大學 生命科學學院， 黑龍江 哈爾濱 150080)

隨著人們生活水平的提高，一些“富貴病”如糖尿病、高血壓、高血脂相繼出現(xiàn)，使得人們愈加看重健康養(yǎng)生。消費者保健意識逐漸增強，越來越多地通過媒體、保健食品行業(yè)等宣傳認識到益生菌及其產(chǎn)品在促進機體健康和防治各類疾病中的重要性。從一系列科學研究和臨床案例中發(fā)現(xiàn)，“膳食-腸道菌群失衡-疾病”是人體許多亞健康問題的共性[1-5]。腸道菌群與人體的關(guān)系不只是促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，亦關(guān)乎人體健康。健康的腸道菌群數(shù)量多且結(jié)構(gòu)復雜，總數(shù)約為103～1014個，是人體細胞數(shù)量的數(shù)十倍[6]。有研究表明，許多健康問題的出現(xiàn)都伴隨著腸道菌群結(jié)構(gòu)的破壞，如菌群多樣性降低，有害菌增加[7-10]。菌群結(jié)構(gòu)的改變可導致機體發(fā)生免疫抑制，對環(huán)境壓力的應(yīng)激能力下降，進而引發(fā)一系列代謝紊亂問題，如便秘、過度肥胖、糖尿病、腫瘤、心血管疾病、結(jié)腸癌等[11-12]。多年來國內(nèi)外學者朝著無毒、無害的益生菌制劑方向開展研發(fā)工作，目的是獲得可以維持腸道微生態(tài)平衡的益生菌產(chǎn)品[13-14]。本文對益生菌類保健食品的研究現(xiàn)狀、常見益生菌的應(yīng)用情況等內(nèi)容進行系統(tǒng)闡述。

1 用于保健食品的益生菌種類

益生菌又稱微生態(tài)調(diào)節(jié)劑、活菌制劑，指能夠促進腸內(nèi)菌群生態(tài)平衡，對宿主起有益作用的活的微生物制劑。益生菌主要是兩類乳酸菌群：一類為雙歧桿菌，我國用于食品的雙歧桿菌包括青春雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌；可用于嬰幼兒食品的雙歧桿菌包含動物雙歧桿菌、乳雙歧桿菌。另一類為乳桿菌，如嗜酸乳桿菌、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸鏈球菌、瑞士乳桿菌、德氏乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、腸膜明串珠菌等[15]。可用于生產(chǎn)保健食品的益生菌菌種名單見表1[16]。隨著近些年研究人員對益生菌資源的不斷開發(fā)，一些新的菌株不斷地被列入益生菌目錄。

表1 《益生菌類保健食品申報與審評規(guī)定(試行)》可用于生產(chǎn)保健食品的益生菌菌種

Tab.1 Probiotics listed in Probiotics-Based Health Food Application and Review Provisions (trial) which can be included in health food

菌種名稱拉丁名兩歧雙歧桿菌Bifidobacteriumbifidum嬰兒雙歧桿菌Bifidobacteriuminfantis長雙歧桿菌Bifidobacteriumlongum短雙歧桿菌Bifidobacteriumbreve青春雙歧桿菌Bifidobacteriumadolescentis德氏乳桿菌保加利亞種Lactobacillusdelbrueckiisubsp．bulgaricus嗜酸乳桿菌Lactobacillusacidophilus干酪乳桿菌干酪亞種Lactobacilluscaseisubsp．Casei嗜熱鏈球菌Streptococcusthermophilus羅伊氏乳桿菌Lactobacillusreuteri

益生菌可以調(diào)節(jié)有益菌和有害菌在腸道內(nèi)的競爭定殖位點，益生菌定殖到腸道的數(shù)量增多，有害菌的生長及相關(guān)代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生就會受到抑制。益生菌代謝產(chǎn)生的酶類物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)體內(nèi)酶的平衡。目前益生菌已被廣泛應(yīng)用于食品、藥品、保健食品、畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面。

2 益生菌的保健作用

腸道內(nèi)的乳酸菌和雙歧桿菌可利用營養(yǎng)成分進行代謝，產(chǎn)生大量的乳酸和醋酸，使腸道環(huán)境酸性增強，腐敗菌和致病菌因受較低pH值影響，不能正常生長而死亡，從而減少有害菌群的數(shù)量，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡[17]。益生菌可以產(chǎn)生乳糖酶，將乳糖降解成葡萄糖、半乳糖，促進機體對乳糖的吸收，因此適當補充益生菌可以防治乳糖不耐受征的發(fā)生。雙歧桿菌不但可產(chǎn)生B1、B2、B6、B12等多種維生素及氨基酸和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)被人體利用，還可以產(chǎn)生有機酸還可以增強腸道對礦物質(zhì)的消化和吸收能力。有益菌的菌體可與腸黏膜結(jié)合，有效阻止其他毒素侵入腸道細胞，使腸道處于正常環(huán)境[18]。益生菌可促進機體對可利用的營養(yǎng)素和生長因子的吸收，對腸道免疫細胞產(chǎn)生刺激，提高漿細胞產(chǎn)生腸道免疫球蛋白的能力，激活巨噬細胞，促進吞噬作用，從而起到防止疾病的效果，提高機體免疫力[19]。此外，益生菌還具有防止便秘的作用，人體在代謝過程中能產(chǎn)生大量難消化的寡糖，當大腸積累寡糖過多時就會出現(xiàn)腹脹、便秘等癥狀。雙歧桿菌代謝產(chǎn)生的有機酸類物質(zhì)可增加腸管內(nèi)滲透壓，使水分分泌亢進，由于糞便中水分含量的提高，增加了糞便的濕度從而具有通便的功效，有益于便秘的緩解[20-21]。雙歧桿菌利用腸道食物中的糖類生成乳糖，可使大腸內(nèi)容物由弱堿性變?yōu)槿跛嵝?，以減輕堿性物質(zhì)對大腸黏膜刺激，減少大腸、直腸發(fā)生破裂、潰瘍和炎癥發(fā)生的可能性[22]。乳酸菌細胞通過直接吸收膽固醇或者通過酶的轉(zhuǎn)化作用與膽固醇發(fā)生共同沉淀作用，具有減少人體膽固醇的含量，降低心血管疾病發(fā)病率的功效。雙歧桿菌可通過抑制腐生菌的生長和分解致癌物起到防癌作用[23]。乳酸菌能夠定居在腸道中，是通過乳酸菌產(chǎn)生的代謝物起到拮抗的作用來維持腸道等消化系統(tǒng)微生態(tài)菌群平衡的[24]。

3 益生菌作為保健食品制劑的配伍原則

我國在施行《保健食品注冊管理辦法(試行)》中將保健食品定義為具備特定保健功效或者以補充維生素，礦物質(zhì)為目的的食品，即適宜于特定人群食用，具有調(diào)節(jié)功能，不以治療疾病為目的，并且對人體不產(chǎn)生任何急性，亞急性或者慢性危害的食品。保健食品類別有2種：一種是調(diào)節(jié)機體功能類，包括機理調(diào)節(jié)型，延年益壽型，減肥型，輔助治療型，其他營養(yǎng)型。另一種是補充營養(yǎng)素類，包括補充維生素、礦物質(zhì)等，不提供能量。

現(xiàn)行的《衛(wèi)生部關(guān)于印發(fā)〈保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范〉的通知》中公布了保健食品的27種功能，基于這些功能已批準的保健食品近萬種。

保健食品的原料較為廣泛，包括普通食品、藥食兩用的產(chǎn)品，具有保健作用的維生素、礦物質(zhì)和益生菌等[25]。用于保健食品的各原輔料應(yīng)符合有關(guān)文件和質(zhì)量標準規(guī)定。對于沒有適用的國家標準、地方標準或者行業(yè)標準的原料，應(yīng)提供詳細的制備工藝、工藝說明及工藝合理性依據(jù)。在制劑處方設(shè)計時，除具有功能活性成分主藥以外，還需添加一些賦形劑解決制劑的成型性、有效性及穩(wěn)定性。這些賦形劑具有增加濕度、防止黏沖、填加物質(zhì)質(zhì)量、改善潤滑性能、改善不良氣味和稀釋等作用。輔料也是益生菌制劑中不可或缺的組成部分，在制劑劑型和生產(chǎn)中起著關(guān)鍵的作用[26-27]。

益生菌制劑又稱微生態(tài)調(diào)節(jié)劑，是指在微生態(tài)學理論的指導下,調(diào)整微生態(tài)失調(diào)、保持微生態(tài)平衡、提高宿主健康水平或增進健康狀態(tài)的生理活性物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物和促進生長制品[27]。益生菌產(chǎn)品從成分上看有的是單純活菌制劑，有的添加其他成分組成復合制劑，活菌制劑中有的是單菌，有的是復合菌。益生菌制劑應(yīng)通過比較不同輔料的優(yōu)缺點，選擇優(yōu)勢明顯的輔料，選擇的輔料對人體不能產(chǎn)生任何的健康危害，不以掩蓋產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)為目的，不以掩蓋產(chǎn)品本身或加工過程中的質(zhì)量缺陷或以摻假、偽造為目的，不降低產(chǎn)品本身的保健功能和營養(yǎng)價值，在達到預期目的的前提下，盡可能降低在產(chǎn)品中使用量，加工助劑的使用應(yīng)符合《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》及有關(guān)規(guī)定。益生菌來源要合理，要求使用的益生菌是國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的《益生菌類保健食品申報與申報規(guī)定(試行)》規(guī)定用于保健食品的益生菌原料。益生菌制劑對食用量要求較為嚴格，食用不當可能會產(chǎn)生一定的安全問題，要確定不同人群服用的攝入量，并且有充足的證據(jù)，不會對人體產(chǎn)生急性或者慢性危害，如固體制劑包括片劑、硬膠囊、軟膠囊、顆粒劑、丸劑的每日食用量不應(yīng)超過20 g；液體口服液和滴劑等制劑每日最大使用量為30 mL等。益生菌發(fā)揮益生效果與每天攝入量有密切聯(lián)系，當?shù)竭_腸道的活菌數(shù)量達到107CFU，才對人體產(chǎn)生有益的效果?！兑嫔惐＝∈称飞陥笈c評審規(guī)定(試行)》中規(guī)定：活菌類益生菌保健食品在其保質(zhì)期內(nèi)活菌數(shù)目每克不得少于106CFU。根據(jù)《保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范》的要求，益生菌制劑需要功效成分明確，生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)，包括工藝流程、工藝說明、工藝技術(shù)等要符合生產(chǎn)保健食品標準。依據(jù)安全性綜述和毒理學實驗劑量設(shè)計等說明確定的適宜人群、不適宜人群、食用方法和食用量，注意事項的合理性。按《保健食品穩(wěn)定性試驗指導原則》要求，對產(chǎn)品穩(wěn)定性、規(guī)格、直接接觸產(chǎn)品包裝材料、儲存方法進行考察，對穩(wěn)定性結(jié)果進行系統(tǒng)分析和評價。

4 益生菌類保健食品國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在歐盟國家，市售益生菌產(chǎn)品包括2種：普通食品和膳食補充劑[8]。乳制品在保健食品中占有很大比例，包括液態(tài)奶和酸奶以及克菲爾酸乳酒，還有營養(yǎng)棒，糖果類產(chǎn)品，發(fā)酵菌種為乳酸菌和雙歧桿菌。含益生菌的膳食補充劑產(chǎn)品品種較多，劑型有膠囊、粉劑、口服液、片劑，如“善存片”，添加多種維生素和礦物元素制劑以及天然產(chǎn)品(青春素類)。除添加益生菌外，還添加了其他成分，如奶制品、低聚糖等活性物質(zhì)，與益生菌起到協(xié)同保健作用。

日本益生菌類保健食品的保健功能主要在改善胃腸道、通便、降血糖、降低血壓等方面。益生菌類保健食品類型主要是酸奶(甜酸奶、淡酸奶、果味酸奶)、酸豆奶、發(fā)酵乳、乳酸菌飲料和益生菌顆粒制劑等。

我國市場主要添加益生菌的保健食品與益生菌制劑為普通食品形態(tài)，包括奶酪、飲料、酸乳等。益生菌酸奶是在市面上常見的食品，大多數(shù)酸奶中含有嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌。益生菌乳飲料如每益添、養(yǎng)樂多、優(yōu)益C飲料等。益生菌奶酪包括瑞士干酪，荷蘭干酪等。食用這些益生菌保健食品可以起到調(diào)節(jié)腸道菌群作用。

以藥品形態(tài)為主的益生菌制劑保健品包括粉劑、硬膠囊、軟膠囊、顆粒、口服液、微膠囊等劑型[28]。通常益生菌保健食品固體制劑制作工藝都是將培養(yǎng)好的菌液進行高度濃縮，收集菌體，將離心后的菌體加入凍干保護劑進行冷凍干燥，最后利用凍干后的菌粉制得片劑、粉劑、膠囊等產(chǎn)品。益生菌顆粒劑主料為凍干菌粉，添加淀粉、蔗糖粉等輔料經(jīng)過粉碎、過篩、混合、制粒、干燥、包裝等制得產(chǎn)品。顆粒劑適口性差，容易潮解，需要注意藥物的溶解性和口感；益生菌口服液的生產(chǎn)工藝復雜，經(jīng)過混合、溶解、配制、過濾、灌裝、包裝等，還需要調(diào)節(jié)澄清度，而且要在低溫下保存，儲藏運輸不方便等；硬膠囊生產(chǎn)工藝主要粉碎、過篩、混合、制粒、干燥、裝囊、包裝等；軟膠囊工藝需要干燥、混合、均質(zhì)、過濾、壓丸、包裝等。益生菌硬膠囊、軟膠囊這2種劑型具有外觀整潔，可以掩蓋藥物的不適味道等特點，但這些劑型的保健食品給了人們一種“保健藥”的感覺。益生菌產(chǎn)品劑型在不斷轉(zhuǎn)變，益生菌片劑產(chǎn)品比例在不斷增長，而其他劑型產(chǎn)品所占的比例增長的幅度不是很大，甚至有所下降。正是由于人們對劑型的需求，所以我們要不斷地開發(fā)市場上需求的產(chǎn)品，以促進我國保健食品行業(yè)的發(fā)展。我國常見益生菌類保健食品見表2。

益生菌片劑是將益生菌與賦形劑混合，通過粉末直接壓片法或濕法制粒技術(shù)(原料先經(jīng)過粉碎、過篩、混合、制粒、干燥，再壓片)，然后進行包裝。片劑對于消費者來說是一種食用、攜帶方便，衛(wèi)生又營養(yǎng)，貨架期長易于保存的劑型，具有質(zhì)量穩(wěn)定、劑量準確，重量差異小，對腸胃的刺激性較小，可以直接吞服飲用、溶出和吸收速度較快等特點，符合保健食品相關(guān)要求。范娜等[28]用嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌的復合菌種噴霧干燥所得的活性菌粉，以菌粉為主料制備益生菌片。在無菌操作條件下，嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌的活菌計數(shù)的結(jié)果為3.1×106CFU/g，室溫條件下保存一個月后，同樣操作條件測得產(chǎn)品的活菌數(shù)為2.6×106CFU/g，產(chǎn)品的穩(wěn)定性較好，能夠保持產(chǎn)品的菌體活力。國內(nèi)益生菌奶片產(chǎn)品品種齊全，包括活性雙歧桿菌奶片[29]、益生菌AB奶片[30]、益生菌奶片、益生菌酸馬奶片[31]、益生菌及合生元奶片[32]等。采用干燥法獲得的益生菌奶粉直接添加輔料、壓片獲得益生菌奶片，在不同溫度和濕度的條件下儲存，結(jié)果表明益生菌奶片保存6個月活菌數(shù)量能達106CFU/g，符合國家益生菌產(chǎn)品活菌標準。

表2 國內(nèi)常見益生菌類保健食品

益生菌沖劑類如復合乳酸菌粉沖劑，他具有增強免疫力的作用。采用嗜酸乳桿菌和乳雙歧桿菌復合菌粉，添加益生元低聚木糖，可制得益生菌兒童沖劑[33]。復合乳酸菌粉沖劑經(jīng)過人體和動物試驗，宿主腸道菌有益群的數(shù)量有所增加。

益生菌口服液包括雙歧聯(lián)菌耐酸腸溶性微囊混飲口服液研制，研究采用雙歧桿菌聯(lián)合菌株發(fā)酵后將離心上清液調(diào)配成口服液，采用微膠囊包埋技術(shù)制得含活性雙歧聯(lián)菌株的耐酸腸溶性微囊。將微囊與口服液組合成一種新型的活性益生菌微囊混飲口服液。

微膠囊技術(shù)是把菌體細胞包埋在膠囊膜內(nèi)，減弱不利因素的影響，從而降低細胞的損傷或死亡，可以顯著提高活菌數(shù)量[34]。微膠囊化益生菌對人體具有保健功能，在乳制品中的應(yīng)用日益普遍。大量的研究將微膠囊化的益生菌應(yīng)用于酸乳、干酪、冷凍的乳制品中[35]。益生菌受酸乳制品較低pH值的影響，存活率較低，無論發(fā)酵前加入或是之后加入，微膠囊都可提高益生菌在酸乳中的存活數(shù)量，因此益生菌微膠囊可被應(yīng)用于酸乳當中以便增強酸乳制品的保健功能[36]。冷凍乳制甜品因酸度較低、冷凍過程中冰晶對益生菌的破壞，以及濃度差的影響易造成菌體失水死亡，益生菌的應(yīng)用會受到一定限制，而微膠囊化可改善益生菌的存活率。用海藻酸鹽微囊化的雙歧桿菌在冰牛奶的冰凍過程中雙歧桿菌存活率提高了40%。此外，研究雙歧桿菌微膠囊應(yīng)用較廣泛，有報道將雙歧桿菌微膠囊應(yīng)用于肉制品、巧克力等產(chǎn)品。目前，這方面的工作多在實驗室內(nèi)進行，在市場上還缺少廣泛的應(yīng)用。

5 益生菌類保健食品展望

近年來，益生菌的研發(fā)和應(yīng)用得到很大發(fā)展，益生菌作為保健食品原料，除應(yīng)滿足食品的一般要求外，必須含有一定數(shù)目的活菌。益生菌經(jīng)過胃酸、膽汁以后到達腸道，酸性較低的條件對益生菌具有極大的破壞力，使得這些菌群在到達小腸或者結(jié)腸發(fā)揮作用之前大部分就已死亡。為此，采取有效措施保護益生菌的活力成為益生菌制劑研究的熱點，最近幾年大量的文獻報道了微膠囊包埋技術(shù)可以抵抗胃酸、膽汁及消化液的破壞，保證益生菌足量到達腸道。過去的多年中，運用微膠囊技術(shù)包埋的益生菌途徑消化道、貯藏等過程因穩(wěn)定性好，具有耐胃酸、耐膽鹽等特性，因此，益生菌微膠囊技術(shù)得到了極大的發(fā)展。目前，乳酸桿菌和雙歧桿菌的作用機制研究得比較全面，尚需要開發(fā)出更多的復合益生菌制劑。

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