益生菌是一類有益于宿主健康的活性微生物，主要存在于人類和動物的消化道中，通過調節(jié)腸道菌群的平衡、增強腸道黏膜屏障功能、產(chǎn)生抗菌物質等機制，對人體健康產(chǎn)生積極影響。將益生菌應用于食品開發(fā)中，不僅可以提升產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，還能夠為消費者提供更多健康選擇。

隨著科學技術的持續(xù)發(fā)展，研究人員通過深入的臨床試驗和實驗室研究，不斷挖掘益生菌的潛在健康功效，并探索其在不同食品中的應用方法和最佳配方。這一系列的研究不僅加深了我們對于益生菌的了解，也為食品產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展提供了堅實的支撐。本文對益生菌在食品開發(fā)中的研究進展進行綜述，通過對相關文獻的綜合分析，探討當前益生菌在食品領域存在的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢，以期為相關研究提供參考和借鑒，推動益生菌在食品開發(fā)中的進一步發(fā)展與應用。

一、益生菌的功能特性

近年來，益生菌在功能性食品中的應用較多，涉及多個領域，如消化系統(tǒng)健康、免疫調節(jié)、防治癌癥等，相關的研究也主要集中在這三大方面。

（一）促進消化系統(tǒng)功能

益生菌食品在腸道中促進消化吸收的作用機制是多方面的，通過多種方式對宿主的健康產(chǎn)生積極影響。比如，益生菌功能性食品能夠分解食物中難以消化的物質，產(chǎn)生有益的消化酶，促進食物的消化和吸收；有助于維持腸道黏膜的完整性，減少腸道對有害物質的吸收；益生菌可以與腸道中的其他微生物形成復雜的微生態(tài)系統(tǒng)，通過競爭性排除和產(chǎn)生抑菌物質等方式維持腸道菌群的平衡，這對于預防腸道疾病和提高整體健康至關重要。

王譯甜及其團隊提到，腸道中有益生菌的存在，因為益生菌在腸道中得以生長和繁衍，從而實現(xiàn)了腸道微生物群落的良好均衡。另外，益生菌又可以直接作用存在于腸道宿主上的自身免疫系統(tǒng)，誘導腸道的免疫過程和反應刺激某些免疫器官，如胸腺和肝脾臟，刺激巨噬細胞的生物活性，進而通過增加B和T淋巴細胞的對抗原細胞刺激反應和特異性細胞免疫應答來全面改善免疫。

張博彤等指出，目前改善老年人腸道菌群失衡疾病的主要辦法是藥物治療和益生菌。常見的西藥包括血管緊張素轉化酶抑制劑（高血壓）、β受體拮抗劑（心腦血管疾?。?、左旋多巴、糖苷酶抑制劑等。但長期服用某一種藥物會導致細菌耐藥性增強和腸道微生物群失衡，但益生菌恰恰相反，其以促進免疫系統(tǒng)的能力和腸道健康而聞名。益生菌不僅可以幫助調節(jié)人體腸道菌群中與年齡相關的失衡，促進健康菌株生長，還可以調節(jié)免疫系統(tǒng)，通過調節(jié)表達和細胞分化產(chǎn)生抗衰老的作用，所以益生菌是改善老年人腸道菌群失衡相關疾病的效果顯著且風險最低的最佳選擇。

王誠等通過實驗指出，益生菌可以分泌有利于消化的相關物質和酶類，促進食物的吸收和消化，改善幼犬的消化功能，進而提高養(yǎng)分的利用率，減少腹瀉和消化不良的發(fā)生，維持腸道屏障的功能，從而促進幼犬的健康。

益生菌除了在腸道中起到促進作用外，還能促進其他消化系統(tǒng)功能。例如，一些益生菌可以通過調節(jié)血脂代謝和膽固醇合成來改善血脂異常問題；益生菌還被發(fā)現(xiàn)能夠降低胃癌、結直腸癌等消化系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)生風險。

（二）增強免疫系統(tǒng)功能

研究發(fā)現(xiàn)，益生菌可以激活免疫細胞，促進免疫球蛋白的產(chǎn)生，增強機體的免疫應答能力，有助于預防感染性疾病和自身免疫性疾病。

唐曼玉及其團隊提到，益生菌能夠對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生調控效果。這些益生菌能夠調整單核、巨噬細胞、樹突狀細胞以及B和T淋巴細胞的功能，進而提高腸道中病原體的吞噬作用，預防腸道疾病。一些益生菌還可以通過影響宿主免疫吞噬細胞對腸道病原體的吞噬作用來調節(jié)宿主免疫機制。此外，益生菌不僅在臨床情況下影響吞噬細胞的活性，還會影響吞噬細胞的能力。

王冰等研究指出，益生菌在潰瘍性結腸炎腸黏膜屏障功能中起著重要的作用，可以通過改善TJ蛋白表達和組裝的方式，抑制IEC凋亡，促進IEC增殖，改善腸黏膜的機械屏障，同時通過增加黏蛋白表達的方式、腸道內抗菌物質來改善腸黏膜的化學屏障，從而進一步抵御病原菌，減少異常免疫反應，改善炎癥癥狀。

此外，益生菌功能性食品還可以參與宿主的營養(yǎng)代謝過程，分解食物中的復雜碳水化合物，產(chǎn)生有益的營養(yǎng)物質，給宿主細胞提供能量和營養(yǎng)物質，促進腸道黏膜細胞的生長和修復。

總體來說，食品中的益生菌與宿主之間的相互作用是一種共生關系，雙方相互依存、相互促進，共同維護宿主的健康狀態(tài)。

（三）降低致癌風險

益生菌對降低致癌風險有一定的作用。益生菌可以改善腸道微生態(tài)平衡，抑制有害細菌的生長，從而減少某些致癌物質的產(chǎn)生。益生菌還可以增強免疫系統(tǒng)功能，幫助身體更有效地對抗?jié)撛诘闹掳┮蛩亍?/p>

張博彤等研究后指出，益生菌可通過干預調節(jié)脂聯(lián)素、葡萄糖依賴性促胰島素多肽等內分泌細胞激素，抑制病原菌侵入，增強腸道屏障，有效緩解老年人代謝綜合征、炎癥性腸病、癌癥和神經(jīng)退行性疾病。

金麗等指出，益生菌可以通過清除自由基、調節(jié)前致癌物酶、結合和降解前致癌物酶、提高宿主的免疫應答來抑制腫瘤，進而起到抗腫瘤作用。

綜合來看，由于益生菌主要針對腸道微生物群落發(fā)揮作用，因此，目前關于其在大腸癌輔助治療方面的研究非常廣泛。此外，益生菌還對膀胱癌等多種腫瘤起到預防和輔助治療作用，能顯著降低由吸煙導致的膀胱癌發(fā)病率。可見，益生菌在降低致癌風險和輔助治療癌癥方面具有廣泛的應用前景。

除了以上三個方面，關于益生菌的研究還涉及到其對代謝的調節(jié)作用，可以影響宿主的能量代謝、血糖水平和血脂代謝，有助于控制體重、預防肥胖癥和2型糖尿病等代謝性疾病。益生菌對心血管健康也有一定的益處，有助于減少血液中膽固醇的含量，優(yōu)化血管功能，并降低患上高血壓、動脈硬化等心血管相關疾病的風險。益生菌與神經(jīng)系統(tǒng)健康之間的關系也備受關注，可能對情緒調節(jié)、抑郁癥和焦慮癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病有一定的改善作用，有助于提高人們的心理健康水平。

二、益生菌在食品中的應用

益生菌不僅提高了食品的風味，還提高了食品的營養(yǎng)價值和健康功效，滿足了消費者對健康的追求。目前來看，益生菌在飲品、乳制品、谷物食品中均有廣泛的應用。

（一）益生菌飲料

益生菌飲料是將益生菌添加到果汁、茶、果蔬汁飲料、發(fā)酵飲料等飲料中，不僅具有傳統(tǒng)飲料的口感和味道，還可以幫助維護腸道微生態(tài)平衡，增強免疫力，促進消化系統(tǒng)健康。

段永蘭等研究發(fā)現(xiàn)，在功能性食品中附帶活性穩(wěn)定的益生菌粉，食用時再將益生菌粉加入到產(chǎn)品中，既方便還有利于人體對益生菌的吸收。馬程等研究指出，利用益生菌和其他生物發(fā)酵技術開發(fā)具有營養(yǎng)和多功能的發(fā)酵果蔬汁飲料，不僅可以延長果蔬汁的保質期，還可以抑制其他真菌的生長，從而使飲料具有更好的發(fā)酵風味和更高的營養(yǎng)價值。同時，利用益生菌乳酸菌微生物發(fā)酵技術，不僅可以優(yōu)化果蔬汁的風味，還具有促進人體消化系統(tǒng)健康、提高果蔬汁營養(yǎng)價值、增強機體免疫力等作用。

（二）益生菌乳制品

益生菌乳制品是在發(fā)酵乳、乳制飲品以及酸奶中添加益生菌，不僅能提供蛋白質、鈣等傳統(tǒng)乳制品的營養(yǎng)物質，還能夠增加腸道有益菌群的數(shù)量，改善消化系統(tǒng)功能，減少胃腸道疾病的發(fā)生。

吳陽等指出，益生菌乳制品已成為消費熱點，其對人體的有益功能已被證實。隨著消費者對益生菌及其功能的信任度和認知度提升，對益生菌乳制品的期待也逐步升高，推進益生菌乳制品的功能化將成為乳制品的一個全新發(fā)展趨勢。

熱孜姑麗·庫爾班等人研究表明，乳品行業(yè)對益生菌的要求之一是遺傳穩(wěn)定，以保證產(chǎn)品有理想的質地和風味，同時要求益生菌在通過胃腸道環(huán)境時保持較高的生存能力。駝乳因富含特殊的益生乳酸菌，是益生乳酸菌的良好來源，并且具有很高的保健作用，值得大范圍推廣。

（三）益生菌谷物食品

麥片、谷物棒、谷物餅干、發(fā)酵谷物食品中也可以添加益生菌，不僅富含谷物本身的纖維和碳水化合物，還提供了益生菌，有助于改善腸道健康，并為消費者提供更全面的營養(yǎng)。

何余堂等研究指出，簡單且經(jīng)濟的開發(fā)谷物飲料的技術方法之一是發(fā)酵。開菲爾粒是一種復雜的益生菌載體，含有豐富的益生菌、蛋白質復合體和胞外多糖，可以適應不同種類的原料基質，可用于生產(chǎn)新型功能性谷物發(fā)酵食品。

駱超超明確表示，發(fā)酵谷物食品一般是通過微生物的作用制作出來的，不僅具有基本的營養(yǎng)功能，還含有大量的益生菌，適用于人類或動物。

三、益生菌添加量、保存條件

和加工工藝對功能性食品的影響

益生菌添加量、保存條件和加工工藝對含有益生菌的功能性食品的品質和功效具有重要影響，通過科學合理地控制這些因素，可以生產(chǎn)出高品質、高效能的功能性食品，滿足消費者的需求并提升產(chǎn)品的競爭力。

（一）添加量

適宜的益生菌添加量可以確保產(chǎn)品達到預期的保健效果，過低的添加量可能無法實現(xiàn)預期效果，過高的添加量則可能導致產(chǎn)品質地發(fā)生變化、口感不佳或產(chǎn)生過于濃郁的味道，降低消費者的接受度。此外，適當?shù)奶砑恿窟€有助于維持產(chǎn)品的穩(wěn)定性，延長保質期，若添加量過高可能導致微生物活性過高，加速產(chǎn)品變質；添加量過低則可能無法充分發(fā)揮功能成分的作用，影響產(chǎn)品的效果。

何娟等人通過飼糧中添加益生菌對肉雞生產(chǎn)性能和屠宰性能影響的對照實驗得出，在肉雞飼糧中添加適量益生菌可顯著降低料重比，提高肉雞的日增重，改善屠宰性能，提高生產(chǎn)性能，且在本試驗條件下，0.3%的添加量效果最佳，0.2%和0.1%不存在顯著差異。

（二）保存條件

溫度和濕度等保存條件對益生菌功能性食品的質量和穩(wěn)定性影響巨大，適宜的溫度和濕度有助于維持營養(yǎng)成分和功能性成分的穩(wěn)定性，延長產(chǎn)品的保質期，過高或過低的溫度、濕度則可能導致產(chǎn)品變質、功能成分降解或失活。為此，生產(chǎn)廠家可以選擇具有透氣性、防潮性和防氧化性的包裝材料，降低產(chǎn)品受到空氣、水分和光線等因素的影響。

王玨通過試驗設計出了益生菌補充包添加方式，與干混添加進行對比后得出，益生菌在食品中適宜的水分活度為0.17、濕度為45%、溫度為37℃，并且得出最佳包裝條件：產(chǎn)品應該填充氮氣，用鐵罐包裝，密封性要非常好。

（三）加工工藝

加工工藝中的溫度和加工時間會直接影響益生菌的活性和穩(wěn)定性。適宜的加工溫度和時間有助于保留益生菌的活性，同時確保益生菌在食品中的安全性和質量；過高的溫度或長時間的加工可能會導致益生菌的失活或降解，影響益生菌食品的質量。因此，選擇合適的加工工藝以最大限度地保留益生菌的生物學活性是非常重要的。

陳永芳等人研究了四種不同加工方式對富益生菌胡蘿卜脆片品質的影響，發(fā)現(xiàn)不同干燥方式對益生菌活菌數(shù)的影響較大，排序如下：真空冷凍干燥>真空冷凍聯(lián)合真空微波干燥>熱風干燥>熱風聯(lián)合氣流膨化干燥。

四、結論與展望

目前，益生菌的健康效應已經(jīng)得到廣泛證實，其可以調節(jié)腸道菌群平衡、增強免疫系統(tǒng)、改善消化系統(tǒng)功能，有助于預防或輔助治療某些疾病。不過，不同種類和菌株的益生菌在健康效應方面可能存在差異，因此對于不同的健康需求，要選擇特定的益生菌產(chǎn)品。

隨著人們對益生菌健康效應的深入理解，未來益生菌食品可能朝向個性化、營養(yǎng)化方向發(fā)展，根據(jù)個體的腸道菌群特征和健康需求定制益生菌產(chǎn)品。多菌株產(chǎn)品也可能成為未來的發(fā)展趨勢，通過結合不同種類和菌株的益生菌，達到更全面的健康效益。另外，隨著技術的不斷創(chuàng)新，基因編輯技術等新技術的應用也會推動益生菌產(chǎn)品的研發(fā)工作不斷向前，開發(fā)出更加高效、穩(wěn)定和安全的產(chǎn)品。

未來還需要更多的臨床研究來驗證益生菌在預防和輔助治療疾病方面的確切效果，以及確定最佳的劑量和使用方式，以便發(fā)揮出最大的健康效應。

基金項目：內蒙古自然科學基金項目（2021MS03044）；內蒙古特色果酒系列產(chǎn)學研科技創(chuàng)新平臺能力建設項目（BR221046）；內蒙古特色果酒系列產(chǎn)品產(chǎn)學研科技創(chuàng)新平臺（NJCXY-19-05）；新工科背景下食品學科產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新研究（ZYZD202303）；內蒙古自治區(qū)農(nóng)牧廳基層農(nóng)技推廣體系改革與建設補助及重大農(nóng)業(yè)技術協(xié)同推廣資金項目；內蒙古自治區(qū)高?；究蒲袠I(yè)務費項目（BR221048）。

*通信作者：鄭海武（1991-），男，漢族，河北邯鄲人，講師，碩士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。