Research on the Detection of Probiotic Activity in Yogurt and ItsImpact on Health

HEJuanhua

（Market Supervision and Administration Bureau of Xinshao County， Shaoyang 4229oo， China）

Abstract： Yogurt contains beneficial probiotics such as Bifidobacterium and Lactobacillus，which have many health benefitsdue to their activity，such as regulating intestinal flora，improving digestion and immune function， and having potential efects on metabolic health，oral health，and mental health.This article outlines common active detection methods，such as traditional culture methods，molecular biology methods，and biosensor technologies，and analyzes their specific impacts on health，aiming to provide theoretical references for future research.

Keywords： yogurt; probiotic activity; influencing factors

酸奶作為一種富含益生菌的發(fā)酵乳制品，近年來在全球范圍內(nèi)受到消費(fèi)者的廣泛青睞。益生菌是一類對(duì)宿主健康有益的活性微生物，當(dāng)攝入足夠數(shù)量時(shí)，能夠在腸道內(nèi)定植并發(fā)揮多種生理功能。在酸奶中，常見的益生菌包括雙歧桿菌屬（如雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌等）和乳桿菌屬（如嗜酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌等）。這些益生菌不僅能賦予酸奶獨(dú)特的風(fēng)味和質(zhì)地，更重要的是，它們對(duì)人體健康具有諸多潛在益處。隨著人們健康意識(shí)的不斷提升，對(duì)酸奶中益生菌活性及其對(duì)健康影響的研究日益受到關(guān)注。準(zhǔn)確檢測(cè)酸奶中益生菌的活性，深入了解其對(duì)人體健康的作用機(jī)制，對(duì)于優(yōu)化酸奶生產(chǎn)工藝、保障產(chǎn)品質(zhì)量以及指導(dǎo)消費(fèi)者合理選擇和食用酸奶具有重要意義。

1酸奶中常見益生菌種類及其特性

1.1雙歧桿菌屬

雙歧桿菌屬是酸奶中重要的益生菌類別。其中，雙歧桿菌屬于革蘭氏陽性菌，具有獨(dú)特分叉狀形態(tài)，厭氧生長(zhǎng)。它能利用酸奶中的乳糖發(fā)酵產(chǎn)生乳酸與乙酸，降低腸道pH值，有效抑制大腸桿菌等有害菌滋生。在人體腸道內(nèi)，雙歧桿菌可刺激腸道黏膜免疫系統(tǒng)生成免疫球蛋白A，增強(qiáng)腸道免疫屏障。長(zhǎng)雙歧桿菌同樣常見，其細(xì)胞形態(tài)較長(zhǎng)，能穩(wěn)定定植于腸道。長(zhǎng)雙歧桿菌產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶可助力乳糖分解，緩解乳糖不耐受。其與其他有益菌協(xié)同，可調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，抑制有害菌繁殖，維護(hù)腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，還對(duì)腸道蠕動(dòng)功能有積極影響，可預(yù)防便秘、腹瀉等腸道疾病[1]。

1.2乳桿菌屬

乳桿菌屬在酸奶中也占據(jù)重要地位。嗜酸乳桿菌嗜酸，屬于革蘭氏陽性桿菌，能在酸性環(huán)境中良好生長(zhǎng)。它通過產(chǎn)生乳酸、過氧化氫發(fā)揮抗菌活性，黏附于腸道上皮細(xì)胞形成生物膜，阻擋病原體入侵。在免疫調(diào)節(jié)方面，嗜酸乳桿菌可提升人體外周血淋巴細(xì)胞活性，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。保加利亞乳桿菌是酸奶發(fā)酵關(guān)鍵菌種，與嗜熱鏈球菌共生?？焖侔l(fā)酵乳糖產(chǎn)乳酸，賦予酸奶獨(dú)特酸味與質(zhì)地，發(fā)酵產(chǎn)生的胞外多糖具有益生元特性，能促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)[2]

2酸奶中益生菌活性檢測(cè)方法

2.1傳統(tǒng)培養(yǎng)法

2.1.1 平板計(jì)數(shù)法

平板計(jì)數(shù)法基于益生菌在特定培養(yǎng)基上生長(zhǎng)形成菌落的原理實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)菌的檢測(cè)。具體檢測(cè)過程為將酸奶樣品進(jìn)行梯度稀釋，然后將稀釋后的樣品均勻涂布在含有特定營(yíng)養(yǎng)成分的固體培養(yǎng)基上，如MRS培養(yǎng)基（用于乳酸菌培養(yǎng)）或雙歧桿菌選擇性培養(yǎng)基，在適宜的溫度和厭氧條件下培養(yǎng)一定時(shí)間后，計(jì)數(shù)平板上形成的菌落數(shù)量，然后根據(jù)稀釋倍數(shù)計(jì)算出酸奶中益生菌的活菌數(shù)。平板計(jì)數(shù)法操作相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，但檢測(cè)周期較長(zhǎng)，一般需要2～3d才能得到結(jié)果。而且該方法只能檢測(cè)出能夠在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的活菌，對(duì)于一些處于休眠狀態(tài)或難以在常規(guī)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的益生菌可能檢測(cè)效果不佳]。

2.1.2 最大或然數(shù)法

最大或然數(shù)法（MostProbableNumber，MPN）適用于檢測(cè)樣品中活菌數(shù)量較少或難以在平板上形成單菌落的情況。該方法將酸奶樣品進(jìn)行系列稀釋，然后將不同稀釋度的樣品接種到含有液體培養(yǎng)基的試管中，并在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)。根據(jù)試管中是否出現(xiàn)微生物生長(zhǎng)的特征，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算出樣品中益生菌的最大或然數(shù)。MPN法能夠檢測(cè)出樣品中活菌的大致數(shù)量范圍，但同樣存在檢測(cè)周期長(zhǎng)、受培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件影響較大等缺點(diǎn)[4]。

2.2 分子生物學(xué)方法

2.2.1聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PolymeraseChainReaction，PCR）技術(shù)在酸奶中益生菌活性檢測(cè)方面具有快速、靈敏的特點(diǎn)。該技術(shù)通過擴(kuò)增益生菌特有的基因片段來檢測(cè)其存在和數(shù)量。檢測(cè)過程中，需從酸奶樣品中提取微生物的DNA，然后設(shè)計(jì)針對(duì)特定益生菌基因的引物，利用PCR反應(yīng)對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物通過凝膠電泳等方法進(jìn)行檢測(cè)和分析。實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)益生菌數(shù)量的定量檢測(cè)，通過在PCR反應(yīng)體系中加人熒光標(biāo)記的探針，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCR反應(yīng)過程中熒光信號(hào)的變化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品中益生菌的拷貝數(shù)，從而間接反映其活菌數(shù)量[5]。

2.2.2 熒光原位雜交技術(shù)

熒光原位雜交技術(shù)（Fluorescence in SituHybridization，F(xiàn)ISH）結(jié)合熒光標(biāo)記和核酸雜交原理，能夠在原位對(duì)酸奶中的益生菌進(jìn)行可視化檢測(cè)和計(jì)數(shù)。該技術(shù)使用熒光標(biāo)記的寡核苷酸探針，與益生菌細(xì)胞內(nèi)的特定核酸序列雜交，通過熒光顯微鏡觀察雜交信號(hào)，從而確定益生菌的種類和數(shù)量。FISH技術(shù)能直觀地觀察到益生菌在酸奶中的分布情況，并且能夠區(qū)分活菌和死菌。然而，F(xiàn)ISH技術(shù)操作復(fù)雜，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求嚴(yán)格，探針的設(shè)計(jì)和合成成本較高，限制了其在實(shí)際檢測(cè)中的廣泛應(yīng)用。

2.3生物傳感器技術(shù)

2.3.1電化學(xué)傳感器

電化學(xué)傳感器是一種基于電化學(xué)反應(yīng)檢測(cè)物質(zhì)濃度的生物傳感器。在酸奶中益生菌活性檢測(cè)方面，電化學(xué)傳感器利用益生菌代謝產(chǎn)物與電極之間的電化學(xué)反應(yīng)來檢測(cè)其活性。當(dāng)酸奶中的益生菌代謝產(chǎn)生乳酸時(shí)，會(huì)導(dǎo)致溶液的酸堿度發(fā)生變化，從而影響電極的電位或電流信號(hào)。測(cè)量這些電信號(hào)的變化，可間接監(jiān)測(cè)益生菌的活性。

2.3.2 光學(xué)傳感器

光學(xué)傳感器利用光信號(hào)的變化來檢測(cè)酸奶中益生菌的活性。其中，熒光傳感器是一種較為常用的光學(xué)傳感器。一些熒光傳感器基于益生菌細(xì)胞內(nèi)特定的熒光物質(zhì)或與益生菌代謝相關(guān)的熒光反應(yīng)來工作。通過檢測(cè)熒光信號(hào)的強(qiáng)度變化，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)益生菌的活性。

3酸奶中益生菌活性對(duì)健康的影響

3.1對(duì)腸道健康的影響

3.1.1 調(diào)節(jié)腸道菌群平衡

酸奶中的益生菌能夠在腸道內(nèi)定植并繁殖，與腸道內(nèi)原有的菌群相互作用，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡。益生菌通過競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、空間位點(diǎn)以及產(chǎn)生抗菌物質(zhì)等方式，抑制有害菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)有益菌的增殖。例如，雙歧桿菌和乳桿菌能夠產(chǎn)生乳酸、乙酸等有機(jī)酸，降低腸道pH值，抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等有害菌的生長(zhǎng)。

3.1.2改善腸道消化功能

酸奶中的益生菌有助于改善腸道消化功能。益生菌能夠產(chǎn)生多種酶類，如 β- 半乳糖昔酶、蛋白酶、淀粉酶等，幫助消化食物中的營(yíng)養(yǎng)成分。對(duì)于乳糖不耐受人群，酸奶中的益生菌分解乳糖，緩解乳糖不耐受癥狀。此外，益生菌還能夠促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，預(yù)防便秘和腹瀉等腸道功能紊亂。研究發(fā)現(xiàn)，攝入富含益生菌的酸奶可增加腸道內(nèi)短鏈脂肪酸的含量，刺激腸道蠕動(dòng)，改善腸道消化功能。

3.1.3 增強(qiáng)腸道免疫功能

腸道是人體重要的免疫器官，酸奶中的益生菌對(duì)腸道免疫功能具有重要調(diào)節(jié)作用。益生菌能夠刺激腸道黏膜免疫系統(tǒng)，促進(jìn)免疫細(xì)胞的活化和增殖，增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答能力。例如，雙歧桿菌和乳桿菌能夠誘導(dǎo)腸道黏膜產(chǎn)生免疫球蛋白A（ImmunoglobulinA，IgA），IgA是腸道黏膜免疫的主要抗體，能夠阻止病原體的黏附和入侵。

3.2對(duì)代謝健康的影響

3.2.1 調(diào)節(jié)血脂水平

有研究表明，酸奶中的益生菌可能對(duì)血脂水平具有調(diào)節(jié)作用。益生菌能夠通過多種機(jī)制影響脂質(zhì)代謝。 ① 益生菌在腸道內(nèi)結(jié)合膽鹽，減少膽鹽的重吸收，促進(jìn)膽固醇向膽鹽的轉(zhuǎn)化，從而降低血液中膽固醇的水平。 ② 益生菌的代謝產(chǎn)物如短鏈脂肪酸可影響肝臟內(nèi)脂質(zhì)合成和代謝相關(guān)基因的表達(dá)，減少甘油三酯和膽固醇的合成。

3.2.2 改善血糖調(diào)節(jié)

對(duì)于糖尿病患者或血糖調(diào)節(jié)異常人群，酸奶中的益生菌可能具有一定的輔助改善作用。益生菌能夠影響腸道對(duì)碳水化合物的消化和吸收，延緩碳水化合物的吸收速度，降低餐后血糖峰值。此外，益生菌還通過調(diào)節(jié)腸道內(nèi)分泌細(xì)胞分泌腸道激素，如胰高血糖素樣肽-1（Glucagon-Like Peptide-1，GLP-1）等，促進(jìn)胰島素的分泌，增強(qiáng)胰島素敏感性，改善血糖調(diào)節(jié)功能。臨床研究發(fā)現(xiàn)，攝入富含益生菌的酸奶在一定程度上可降低2型糖尿病患者的空腹血糖和餐后血糖水平，改善血糖控制。

3.2.3 維持體重平衡

酸奶中的益生菌在維持體重平衡方面可能發(fā)揮著一定的作用。 ① 益生菌通過調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，影響腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝，減少脂肪的吸收和儲(chǔ)存。例如，一些益生菌能夠產(chǎn)生短鏈脂肪酸，這些短鏈脂肪酸可抑制脂肪細(xì)胞的分化和增殖，促進(jìn)脂肪的分解和氧化。 ② 益生菌還可調(diào)節(jié)腸道內(nèi)分泌系統(tǒng)，影響食欲調(diào)節(jié)激素的分泌，如通過增加飽腹感激素的分泌，減少饑餓感，從而控制食物攝入量。

3.3對(duì)其他健康方面的影響

3.3.1 口腔健康

酸奶中的益生菌對(duì)口腔健康也具有一定益處。口腔中的有害菌如變形鏈球菌等是導(dǎo)致齲齒和牙周炎的主要病原體。酸奶中的益生菌在口腔內(nèi)定植，與有害菌競(jìng)爭(zhēng)生存空間和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，抑制有害菌的生長(zhǎng)。同時(shí)，益生菌產(chǎn)生的有機(jī)酸和抗菌物質(zhì)能夠降低口腔內(nèi)的pH值，抑制有害菌的代謝活動(dòng)，減少牙菌斑的形成。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常食用酸奶可降低口腔內(nèi)有害菌的數(shù)量，減少齲齒和牙周炎的發(fā)生概率。

3.3.2 心理健康

近年來的研究表明，腸道微生物群與大腦之間存在著密切的聯(lián)系，被稱為“腸－腦軸”。酸奶中的益生菌作為腸道微生物群的重要組成部分，可能通過腸-腦軸影響心理健康。益生菌可調(diào)節(jié)腸道內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的合成和代謝，如血清素、γ-氨基丁酸等，這些神經(jīng)遞質(zhì)與情緒調(diào)節(jié)密切相關(guān)。同時(shí)，益生菌還可能影響腸道內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，通過釋放細(xì)胞因子等信號(hào)分子，間接影響大腦的神經(jīng)功能。一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和初步的人體研究發(fā)現(xiàn)，攝人富含益生菌的食物或補(bǔ)充益生菌制劑可改善焦慮、抑郁等情緒癥狀，提高心理健康水平。

4結(jié)語

酸奶中雙歧桿菌屬與乳桿菌屬包含多種益生菌，這些益生菌各自發(fā)揮著獨(dú)特且重要的作用。雙歧桿菌屬中，短雙歧桿菌通過產(chǎn)生短鏈脂肪酸，調(diào)節(jié)腸道免疫；青春雙歧桿菌通過維護(hù)腸道微生態(tài)平衡，延緩腸道衰老。乳桿菌屬中，植物乳桿菌憑借廣泛底物利用能力及抗菌特性，優(yōu)化腸道微生態(tài)；干酪乳桿菌可改善酸奶質(zhì)地，調(diào)節(jié)免疫、降低膽固醇。這些益生菌在酸奶發(fā)酵進(jìn)程中并非獨(dú)立，而是相互協(xié)作。雙歧桿菌借助乳桿菌的代謝產(chǎn)物，強(qiáng)化腸道酸性環(huán)境，抑制有害菌；乳桿菌營(yíng)造的厭氧環(huán)境與提供的代謝物，有利于雙歧桿菌生長(zhǎng)。這種協(xié)同作用，既有利于提升酸奶發(fā)酵品質(zhì)，又能全方位保障消費(fèi)者腸道健康，極大凸顯了酸奶中益生菌種類豐富、功能多元及協(xié)同增效的特性，對(duì)維護(hù)人體健康具有重要意義。

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