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乳酸菌的应用现状及前景1. 引言1.1 乳酸菌的定义乳酸菌，又称乳酸菌群，是一类在自然界广泛存在的革兰氏阳性杆菌或球菌。
乳酸菌具有在无氧或低氧条件下利用葡萄糖发酵产生乳酸的能力，这也是其命名的由来。
乳酸菌主要存在于发酵食品、动物和人类的肠道内，不仅可以促进食品的发酵过程，提高食品质量，还可以维持肠道菌群的平衡，促进消化吸收。
由于乳酸菌具有这些优良特性，因此在食品工业、医药领域、环境保护、农业领域以及美容保健领域有着广泛的应用。
1.2 乳酸菌的分类乳酸菌是一类革兰氏阳性的细菌，它们可以通过发酵产生乳酸。
根据其生长和代谢特性的不同，乳酸菌可以被分为多个不同的分类。
最常见的分类方法是按照乳酸菌的生长需氧情况将其分为厌氧和需氧两类。
厌氧乳酸菌主要生长在无氧环境中，如肠道内，常见的有嗜酸乳杆菌、双歧杆菌等；而需氧乳酸菌则需要氧气进行生长，如发酵过程中的一些菌种。
根据乳酸菌的形态和结构特点，还可以将其分为球形乳酸菌和杆状乳酸菌两类。
球形乳酸菌如乳链球菌等，通常生长在牛奶等乳制品中；而杆状乳酸菌如乳球菌等，更常见于发酵食品中。
乳酸菌的分类不仅有助于科研人员对其进行深入研究，也为乳酸菌在不同领域的应用提供了更多选择。
1.3 乳酸菌的作用乳酸菌是一种可以产生乳酸的革兰氏阳性细菌，属于乳酸杆菌科。
乳酸菌在人体内具有多种重要的作用，主要包括促进肠道健康、增强免疫力、抑制有害菌生长、改善消化系统功能等。
乳酸菌可以帮助维持肠道菌群平衡，促进肠道蠕动，增强肠道黏膜屏障功能，从而预防和治疗腹泻、便秘等肠道问题。
乳酸菌能够增强机体免疫功能，调节免疫系统平衡，提高抵抗力，减少感染的风险。
乳酸菌还具有抗菌作用，可以抑制有害菌的生长繁殖，保护肠道健康。
最重要的是，乳酸菌可以帮助消化吸收，改善营养物质的利用率，提高食物的消化效率，减少食物中毒和消化系统疾病的发生。
乳酸菌在人体内扮演着重要的角色，具有多方面的益处。
通过适当补充乳酸菌，可以有效改善肠道健康、增强免疫功能，保持身体健康。
乳酸菌的应用及原理一、乳酸菌的概述乳酸菌是一类革兰氏阳性菌，通常被认为是益生菌。
它们能够在发酵过程中产生乳酸，并且对人体健康有着重要的益处。
乳酸菌广泛应用于食品工业、医药领域以及农业上，具有诸多应用和原理。
二、乳酸菌在食品工业中的应用及原理1.制作乳制品：乳酸菌常被用于制作乳酸奶、酸奶、酪梨等乳制品。
乳酸菌通过发酵乳制品，产生乳酸，改善产品口感和保质期。
2.发酵面包和面点：乳酸菌能够促进面粉中的淀粉发酵，提高产品的质地和口感。
3.醋的发酵：乳酸菌可用于醋的发酵，帮助产生醋酸，增加醋的酸度。
三、乳酸菌在医药领域中的应用及原理1.改善肠道健康：乳酸菌能够调节肠道菌群平衡，增加有益菌的数量，抑制有害菌的生长，从而改善肠道健康。
2.提高免疫力：乳酸菌可以调节宿主免疫系统的功能，增强机体抵抗力。
3.预防女性病：乳酸菌可以维持女性阴道的酸碱度平衡，抑制有害菌的繁殖，预防阴道炎等女性疾病的发生。
四、乳酸菌在农业中的应用及原理1.饲料发酵：乳酸菌可以用于饲料的发酵，提高饲料的利用率，改善动物的生长性能。
2.土壤改良：乳酸菌可以分解土壤中的有机质，释放出养分，改善土壤质量，提高农作物的产量和品质。
五、乳酸菌的作用机制1.发酵作用：乳酸菌能够利用碳水化合物进行发酵，产生乳酸和其他有益物质。
2.抗菌作用：乳酸菌可以产生具有抗菌活性的物质，抑制有害菌的生长。
3.免疫调节作用：乳酸菌可以调节机体免疫系统的功能，提高机体抵抗力。
4.酸碱调节作用：乳酸菌可以调节环境的酸碱度，维持适宜的生长环境。
以上就是乳酸菌的应用及原理的简要介绍，乳酸菌在食品工业、医药领域和农业上的应用前景广阔。
通过深入研究乳酸菌的作用机制，我们可以进一步发挥乳酸菌的各种应用价值，对人体健康和农业发展做出更大的贡献。
乳酸菌在食品工业中的应用乳酸菌在食品工业中的应用摘要：本文阐述了乳酸菌的生物学特性与生理功能，综述了其在发酵泡菜、发酵肉制品、酿酒工业、酿造酱油等食品工业中的应用，及其应用前景。
关键词：乳酸菌生物学特性菌落特征鉴定生理功能应用乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。
为原核生物乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。
乳酸菌是一种存在于人类体内的益生菌。
乳酸菌能够将碳水化合物发酵成乳酸，因而得名。
益生菌能够帮助消化，有助人体肠脏的健康，因此常被视为健康食品。
益生菌是一个庞大的菌群，有害菌也是一个不小的菌群，当益生菌占优势时（占总数的80%以上），人体则保持健康状态，否则处于亚健康或非健康状态。
长期科学研究结果表明，以乳酸菌为代表的益生菌是人体必不可少的且具有重要生理功能的有益菌，它们数量的多和少，直接影响到人的健康与否，直接影响到人的寿命长短，科学家长期研究的结果证明，乳酸菌对人的健康与长寿非常重要，因此在食品工业中被广泛的运用。
1 乳酸菌的生物学特性乳酸菌均归类于乳酸菌科。
这些细菌形态上差异颇大，既有长杆状或短杆状的，又有圆形的;所有种类都是革兰氏阳性菌，不形成芽抱，也不会运动（有例外）。
它们从碳水化合物得到能量，分泌乳酸。
是专性发酵菌。
乳酸菌能够在空气或氧气下生长，它们是厌氧菌，但是耐氧的。
一方面乳酸菌的生长需要辅助因子，他们大多需要某些维生素（核黄素、硫胺素、泛酸、烟酸、叶酸、生物素、氨基酸、嘌吟和嘧啶）。
另一方面乳酸菌具有大部分微生物所没有的利用乳糖的能力，在固体培养基表面，一般仅形成少量的菌体生物量，仅长出淡色小菌落，直径1一2 mm，在液体培养基中细菌浓度很低，这些是由营养、代谢等生理特性所决定。
2 乳酸菌的生理功能2.1提供营养物质，促进机体生长乳酸菌如果能在体内正常发挥代谢活性，就能直接为宿主提供可利用的必需氨基酸和各种维生素（维生素B族和K等)，还可提高矿物元素的生物活性，进而达到为宿主提供必需营养物质、增强动物的营养代谢、直接促其生长的作用。
乳酸发酵原理乳酸发酵是一种常见的发酵过程，广泛应用于食品加工和饮料制作中。
在乳酸发酵过程中，乳酸菌通过代谢作用将葡萄糖转化为乳酸，从而产生酸味和特定的风味。
乳酸发酵不仅可以改善食品口感，还可以延长食品的保质期。
本文将深入探讨乳酸发酵的原理及其在食品工业中的应用。
乳酸发酵的原理是一种无氧代谢过程，主要由乳酸菌完成。
乳酸菌是一类革兰氏阳性的细菌，能够在缺氧环境下进行发酵作用。
在乳酸发酵过程中，乳酸菌利用葡萄糖分子进行糖酵解，产生乳酸和少量的乙醇。
乳酸的生成使得环境呈酸性，抑制了其他微生物的生长，起到了防腐和保鲜的作用。
乳酸发酵的过程可以分为三个阶段，适应期、快速生长期和稳定期。
在适应期，乳酸菌适应新的环境，开始进行生长和繁殖。
在快速生长期，乳酸菌生长迅速，大量糖分被分解产生乳酸，酸度迅速上升。
在稳定期，乳酸菌的生长速度减缓，乳酸的产生速度与消耗速度达到动态平衡，乳酸浓度趋于稳定。
乳酸发酵在食品工业中有着广泛的应用。
最常见的应用就是酸奶的制作。
在酸奶的制作过程中，乳酸菌将牛奶中的乳糖转化为乳酸，使得牛奶呈现出酸味和特有的口感。
此外，乳酸发酵还可以用于制作酸奶饮料、奶酪、酸黄瓜等食品。
这些食品不仅口感独特，而且由于乳酸的产生，还具有一定的抗菌和保鲜效果。
除了食品工业，乳酸发酵还在生物制药领域有着重要的应用。
乳酸菌可以产生乳酸和其他有益物质，具有抗菌、抗氧化、降血脂等功能。
因此，乳酸菌被广泛应用于制药、保健品和化妆品等领域。
总之，乳酸发酵是一种重要的发酵过程，通过乳酸菌的作用，将葡萄糖转化为乳酸，产生酸味和特定的风味。
乳酸发酵不仅可以改善食品口感，延长食品保质期，而且在食品工业和生物制药领域有着广泛的应用前景。
希望本文的介绍能够让大家对乳酸发酵有一个更深入的了解。
乳酸菌的发酵及其应用乳酸菌（Lactic acid bacteria）是革兰氏阳性菌的一类，它们能在缺氧环境下通过糖类的发酵产生乳酸，这也是其得名的原因。
乳酸菌在食品和制药行业中有着广泛的应用，其发酵过程也引起了人们的注意。
本文将会从乳酸菌的基本特性、发酵过程及其应用等方面进行阐述。
一、乳酸菌的基本特性乳酸菌通常是以球形或杆状形态存在，不产生芽孢，是兼性厌氧菌，能够生长在氧气环境和缺氧环境下。
它们具有一定的酸耐性和胆盐耐性，能够在酸性环境下生长繁殖。
此外，乳酸菌能够发酵碳水化合物，产生乳酸和其他有机酸，从而降低环境的 pH 值。
这也是乳酸菌在食品行业中被广泛应用的原因。
二、乳酸菌的发酵过程乳酸菌发酵是一种无芽孢厌氧发酵，最常见的种类为乳酸杆菌（Lactobacillus）。
在缺氧环境下，乳酸菌将碳水化合物转化为酸，同时释放出 ATP 等能量物质。
在食品和饮料中，发酵过程中的产酸反应能够抑制有害菌的生长，保护食品在一定时间内不被腐败。
乳酸菌发酵过程中形成的乳酸处于体内酸性环境的原因，而酸性环境又帮助乳酸菌生长繁殖，这一过程可以形成一个良性循环。
乳酸菌降低环境 pH 值的同时，还会产生乳酸、醇、丙酮酸等其他有机酸类，使得味道更加鲜美，营养价值也得到提高。
茶叶、葡萄、豆类、玉米、酒类等均在发酵过程中得到了广泛运用。
三、乳酸菌的应用1、在食品工业中乳酸菌在食品中的应用已经超过了100 年。
乳酸菌是制作酸奶、奶酪以及各种发酵蔬菜、饮品的重要成分。
此外，乳酸菌还可以利用酸奶或酸奶粉制作乳酸菌饮品、奶昔等营养饮品。
而在果酒、葡萄酒、啤酒、威士忌等饮料中，乳酸菌也起到了非常重要的作用。
例如，天然的酵母菌和乳酸杆菌为开发发酵啤酒指引了一个新途径，非常受欢迎。
乳酸菌还可以被用于专门的发酵产品中，例如酵母、酸奶、轻型发酵面包等发酵食品。
乳酸杆菌能够使得面团易于发酵，减少酵母量，从而减少了糖分和酵母对面包质量的负面影响。
乳酸菌在食品工业中的应用乳酸菌是一类广泛存在于自然界中的细菌，由于其具有特定的营养代谢途径和生理作用，在食品加工中得到了广泛应用。
乳酸菌不仅可以促进食品的发酵和质量改善，还具有保健功能，可以促进人体健康。
下面我们就来介绍一下乳酸菌在食品工业中的应用。
一、乳酸菌在酸奶制作中的应用酸奶是将牛乳或羊乳通过发酵制成的一种乳制品。
在发酵过程中，乳酸菌能够将乳糖转化为乳酸，而乳酸的酸度能够杀死其他对身体有害的细菌，同时增加酸奶口感的浓郁度。
因此，在酸奶制作中添加适量的乳酸菌，能够提高酸奶的品质和营养价值，同时提高储存期和安全性，防止酸奶变质。
二、乳酸菌在泡菜制作中的应用泡菜是一种韩国著名的腌菜制品，由于其酸辣口感和丰富的营养价值而受到世界范围内消费者的青睐。
泡菜发酵需要适当的酸度和湿度，这些条件正是乳酸菌繁殖的最理想环境。
因此在泡菜制作过程中加入适量的乳酸菌，不仅可以使泡菜更加酸爽可口，还可以促进营养物质的释放和降低食品中有害物质的含量。
三、乳酸菌在面包制作中的应用面包是人们主食中一种十分重要的食品，但其制作过程较为复杂，需要长时间的发酵作用。
添加乳酸菌可以促进面团繁殖和促进面包发性，同时还可以改善面包的食味、口感和质量。
乳酸菌不但能够停止面团的酵母发酵，而且还能够消耗面团中的废气，同时还能够促进面团中小分子糖的释放，促进发酵和酵母菌的发展。
四、乳酸菌在其他食品工业中的应用除了以上几种常见的食品，乳酸菌在其他食品工业中也有着广泛的应用。
乳酸菌不仅可以促进食品的发酵，还可以防止发酵过程中微生物的污染，增强食品的保存期和口感。
此外，在肉制品、蔬菜制品、饮料等方面也有着广泛的应用，具有增强食品口感、减少腐败和降解有机废物等多种好处。
综上所述，乳酸菌在食品工业中有着广泛而重要的应用价值，可以促进食品的发酵和营养改善，同时还具有保健功能，可以促进人体健康。
因此，乳酸菌在未来的食品工业中将会有着越来越广泛的发展空间。
乳酸菌的功能作用及在食品工业中的应用乳酸菌是一类革兰氏阳性菌，可以进行乳酸发酵，产生乳酸。
它们广泛存在于自然界中，包括土壤、植物、动物和人类的消化道中。
1.促进肠道健康：乳酸菌可以抑制肠道中有害菌的生长，增强肠道黏膜屏障功能，有助于维持肠道菌群的平衡，减少肠道疾病的发生。
它们还可以改善肠道蠕动，促进食物消化和排毒。
2.增强免疫功能：乳酸菌可以刺激免疫细胞的活性，增强人体的免疫力。
它们可以增加天然杀伤细胞的活性，加强机体对病原微生物的抵抗能力，减轻炎症反应。
3.帮助消化和吸收营养物质：乳酸菌能够分解和消化食物中的复杂碳水化合物，如纤维素和果胶。
它们也可以合成一些维生素，如维生素B和维生素K。
乳酸菌在消化道中活动时，还可以释放出酶，帮助机体吸收和利用食物中的营养物质。
在食品工业中，乳酸菌的应用非常广泛。
下面列举一些主要应用：1.乳酸菌发酵剂：乳酸菌可以用作制作酸奶、发酵乳、奶酪和黄油等乳制品的发酵剂。
乳酸发酵过程可以改变食材的味道、质地和保存性能，同时也可以增加产品的营养价值。
2.功能性食品添加剂：乳酸菌可以用作功能性食品添加剂，增加产品的营养价值和健康效益。
这些添加剂可以应用于面包、饼干、调味品和冷冻食品等多种食品中。
3.乳酸菌饮料：乳酸菌可以制作各种乳酸菌饮料，如酸奶、果酸乳饮料和果汁饮料等。
这些饮料不仅美味可口，还富含益生菌，有助于调节肠道菌群，改善消化和免疫功能。
4.保健品：乳酸菌可以制成保健品，用于改善肠道健康、增强免疫力和促进消化。
这些保健品可以以胶囊、粉末或液体的形式供人体摄入。
总结起来，乳酸菌的功能作用包括促进肠道健康、增强免疫功能和帮助消化吸收营养物质。
在食品工业中，乳酸菌被广泛应用于乳制品、功能性食品和保健品等产品的生产中，为人们提供美味健康的食品选择。
引言概述乳酸菌是一类广泛存在于自然界中的细菌，其能力包括发酵和产生乳酸。
乳酸菌不仅具有益生菌的作用，还对人体健康有着多种积极影响。
本文将对乳酸菌的概述及其应用进行详细阐述。
正文内容1.乳酸菌的分类及特点乳酸菌属于革兰氏阳性菌，可以根据其形态和生理特性进行分类。
常见的乳酸菌种类有乳酸杆菌、嗜热链球菌、纤维链球菌等。
乳酸菌通常具有产酸能力，能够将碳水化合物通过发酵代谢产生乳酸。
2.乳酸菌的功效及机制乳酸菌具有多种益生功效，包括调节肠道菌群平衡、增强肠道屏障功能、促进营养物质吸收等。
乳酸菌可以通过产生抗菌物质、调节免疫系统等机制来实现这些功效。
乳酸菌可以产生抗菌物质，如乳酸、双歧杆菌素等，具有抑制有害菌生长的作用。
乳酸菌能够调节宿主免疫系统，增强机体的免疫力。
乳酸菌能够降低肠道内毒素的，保护肠道黏膜免受损伤。
3.乳酸菌在食品工业中的应用乳酸菌在食品工业中有着广泛的应用。
乳酸菌能够促进食品发酵过程，改善食品的品质和口感。
乳酸菌还可以用于制作乳酸饮料、酸奶、奶酪等乳制品，并能提高这些产品的保质期。
乳酸菌在酸奶制作中起到重要作用，可以通过发酵代谢产生乳酸，使酸奶呈现出酸味和特殊的口感。
乳酸菌还可以用于面包发酵，能够增加面包的松软度和口感。
乳酸菌能够改善肉制品的质地和风味，提高食品的营养价值。
4.乳酸菌在保健品和医药领域中的应用乳酸菌在保健品和医药领域中具有重要的应用前景。
乳酸菌作为一种益生菌，可以改善人体肠道菌群的平衡，提高人体的免疫力。
因此，乳酸菌常被应用于保健品的生产。
乳酸菌可以调节人体肠道菌群，预防和缓解腹泻等肠道疾病。
乳酸菌可以促进食物消化和营养吸收，有助于改善消化系统功能。
乳酸菌还可以预防和缓解女性尿路感染和阴道感染等问题。
5.乳酸菌在环境修复中的应用除了在食品工业和医药领域中的应用，乳酸菌还可以用于环境修复。
乳酸菌具有一定的降解能力，能够降解有机废弃物，并减少环境污染。
因此，乳酸菌在废水处理、土壤修复等领域中具有潜在的应用价值。
乳酸菌的应用和原理是什么1. 引言乳酸菌是一类常见的益生菌，被广泛应用于食品工业和保健领域。
乳酸菌具有多种益生功能，例如改善肠道健康、增强免疫力和防止病原菌感染等。
本文将介绍乳酸菌的应用领域以及其作用原理。
2. 乳酸菌的应用2.1 食品工业中的应用•酸奶：乳酸菌是酸奶的主要菌种，通过发酵作用将乳糖转化为乳酸，使酸奶具有酸味和特殊的口感。
•发酵面包：乳酸菌可通过发酵使面包更加松软、富有弹性，并延长其保鲜期。
•发酵蔬菜：乳酸菌可以发酵蔬菜，如酸黄瓜、酸菜等，提高其口感和营养价值。
2.2 保健领域中的应用•益生菌制剂：乳酸菌可以制成益生菌制剂，供人类口服，调节肠道菌群平衡，改善消化功能。
•饲料添加剂：乳酸菌可以添加到动物饲料中，促进动物生长，增强免疫力。
•医疗用途：乳酸菌可以制成口服药物或外用制剂，用于治疗各类疾病，如胃肠道感染、阴道炎等。
3. 乳酸菌的作用原理3.1 肠道健康的改善•乳酸菌能够降低肠道内的pH值，创造不利于有害菌生长的环境，保护肠道免受有害菌的侵害。
•乳酸菌能够产生有机酸和抑菌物质，直接抑制病原菌的生长和繁殖。
•乳酸菌能够增强肠道黏膜屏障功能，防止有害菌通过肠道黏膜进入体内。
3.2 免疫力的增强•乳酸菌能够促进肠道中的免疫细胞的增殖和活性，增强免疫细胞对病原菌的杀伤力。
•乳酸菌能够刺激免疫系统产生更多的免疫球蛋白，增强机体的免疫力。
3.3 抗感染作用•乳酸菌能够产生抗生素样物质，具有直接抑制病原菌生长的作用。
•乳酸菌能够与病原菌竞争营养物质，减少病原菌的生存空间。
•乳酸菌能够增强肠道黏膜屏障功能，防止病原菌侵入肠道。
4. 总结乳酸菌作为一类益生菌，在食品工业和保健领域中有广泛的应用。
乳酸菌通过改善肠道健康、增强免疫力和抗感染等多种作用原理，发挥着重要的益生功能。
随着对乳酸菌作用机制的深入研究，其应用前景将更加广阔。
了解乳酸菌的应用和作用原理，有助于我们更好地享用乳酸菌制品，提高人体健康水平。
乳酸菌发酵的应用原理1. 乳酸菌发酵概述乳酸菌是一类可以在低氧环境下将糖类转化为乳酸的细菌，广泛存在于自然界中的土壤、水体和动植物的表面。
乳酸菌不仅对人类健康具有重要意义，还在食品工业、农业和医药领域中有着广泛的应用。
2. 乳酸菌发酵原理乳酸菌的发酵过程主要通过利用糖类底物产生乳酸、乙醇和CO2等有机化合物。
乳酸菌通过糖酵解、乳酸发酵和呼吸等代谢途径产生乳酸，具体原理如下：2.1 糖酵解糖酵解是乳酸菌发酵的第一步，其过程如下： - 乳酸菌通过磷酸化作用将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸（G6P）。
- G6P再经过酵素的催化作用，分解为乙醛和二磷酸甘油酸（PGA）。
- 乙醛经过还原作用转化为乙醇，PGA经过糖酸途径或戊糖途径进一步分解。
2.2 乳酸发酵乳酸菌的乳酸发酵是将产生的PGA转化为乳酸的过程，具体步骤如下： - PGA经过酸化作用转化为1,3-磷酸甘油酸（1,3-PGA）。
- 1,3-PGA进一步分解为3-磷酸甘油酸（3-PGA）和乳酸。
- 乳酸菌通过乳酸脱氢酶作用将3-PGA还原为乳酸。
2.3 呼吸除了乳酸发酵之外，乳酸菌还可以通过进行呼吸代谢来产生能量。
在有氧条件下，乳酸菌会将乳酸通过氧化还原反应转化为乙醛和二氧化碳。
这一过程产生的能量比乳酸发酵要高，但在实际应用中较少采用。
3. 乳酸菌发酵的应用领域乳酸菌的发酵具有广泛的应用领域，主要涵盖了食品工业、农业和医药领域。
以下是乳酸菌发酵的主要应用及其效益：3.1 食品工业•乳酸菌发酵可以用于制作酸奶、乳酸发酵奶、益生菌饮料等乳制品，丰富了产品的口感和营养价值。
•乳酸菌发酵还可以用于面包、饼干等烘焙食品中，改善产品的质地和延长保质期。
•乳酸菌发酵能够降低食品中的pH值，抑制有害微生物的生长，起到了防腐和保鲜的效果。
3.2 农业•乳酸菌发酵可以应用于农业中的饲料制作，改善饲料的营养价值和消化吸收率，提高畜禽养殖的效益。
•乳酸菌发酵还可以用于土壤改良，增加土壤中的有机质含量和微生物活性，提高作物的产量和品质。
食品微生物课程论文题目乳酸菌的代谢、发酵及其在食品工业中的应用姓名费鹏学号2013309010006 专业食品科学评分指导教师谢笔钧职称教授中国·武汉二○一三年十二月乳酸菌的代谢、发酵及其在食品工业中的应用摘要：乳酸菌（lactic acid bacteria, LAB）是最早被人类用于食品储藏加工的微生物之一，其通过发酵糖类，主要产生乳酸，被广泛应用于发酵肉制品、酱油、白酒、饮料等行业。
本文对其代谢过程、发酵条件及其在食品中的应用进行了综述。
关键词：乳酸菌；代谢；发酵；食品工业Abstract: Lactic acid bacteria is one of microorganisms which human being earliest used in food storage and processing. It can produce lactic acid by fermenting saccharides, which were applied in the field of fermented meat product, soy, wine, beverage and so on. This paper introduced the metabolism, fermentation conditions of LAB and its application in food industry.Keywords: Lactic acid bacteria; metabolism; fermentation; food industry乳酸菌是一类能利用可发酵性碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称[1]。
乳酸菌不是分类学上的名词，属于真细菌纲(Eubacteriac)真细菌目(Eabacteriales)中的乳酸细菌科(lactobacillaceae )。
在伯杰氏系统细菌分类学上，目前已发现的乳酸菌，至少分布于乳杆菌属(Lactobacillus )、链球菌属(Strptococcus )、明串珠菌属(Leuconostoc )，乳球菌属(Lactococcus)等19个属的微生物中。
其中，在食品、医药等领域应用较多的乳酸菌主要分布在乳杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、片球菌属和明串珠菌属等七个属种。
乳酸菌是革兰氏阳性，不形成芽孢(个别属除外)，不运动或少运动，不耐高温，但耐酸的球菌或杆菌，乳酸菌是一种兼性厌氧菌，适合于在氧含量低或无氧的环境中生长[2]。
与其它细菌相比，乳酸菌对营养的要求比较严格，除了要供给适量的水分、充足的碳源、氮源和无机盐类外，还需要加入维生素、氨基酸和肤等生长因子。
乳酸菌都能发酵一定的糖类产生乳酸(分同型乳酸发酵和异型乳酸发酵)，但分解蛋白质和脂肪能力微弱，过氧化氢酶反应呈阴性，适宜在偏酸的环境中生长，其结果可使培养基pH值降到5.0以下，产酸及耐酸能力都较强。
1. 乳酸菌的代谢微生物的代谢是指发生在活细胞中的各种分解代谢（catabolism）和合成代谢（anabolism）的总和。
其中分解代谢过程将复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸（ATP）形式的能量和还原力的作用，又称异化作用。
合成代谢是在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP形式的能量和还原力一起合成复杂的大分子的过程[3]。
微生物的分解代谢为微生物的生长提供必须的ATP、还原力[H]、小分子的中间代谢产物。
不同微生物由于酶系的差异，代谢途径、代谢底物和代谢产物都有很大差异。
在微生物细胞中，有的同时存在多条途径来降解葡萄糖，有的只有一种。
乳酸菌的代谢类型主要有：糖酵解途径(embden meyerhof pathway, EMP)、磷酸戊糖途径(hexose monophosphate pathway, HMP)和以氨基酸为底物产能的Stickland反应[3-5]。
1.1 EMP途径EMP途径又称为己糖二磷酸途径(hexose diphosphate pathway)，是绝大多数生物所公用的一条主流代谢途径，如图1所示。
葡萄糖分子经转化成1, 6-二磷酸果糖后，在醛缩酶的催化下，裂解成两个三碳化合物分子，即磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛；3-磷酸甘油醛被进一步氧化生成2分子丙酮酸，1分子葡萄糖可降解成2分子3-磷酸甘油醛，并消耗2分子ATP；2分子3-磷酸甘油醛被氧化生成2分子丙酮酸，2分子NADH2和4分子ATP。
EMP途径的总反应式为：葡萄糖+2NAD++2Pi+2ADP →2丙酮酸+2NADH+2H++2ATP+2H2OEMP途径产能效率虽低，但其生理功能及其重要，他为生物合成提供了多种中间代谢物，而且是连接其他几个代谢途径的桥梁。
乳酸菌可以冲EMP途径的产物丙酮酸出发进行同型乳酸发酵，主要发酵产物为乳酸。
能进行同型乳酸发酵的乳酸菌有德氏乳杆菌(Lactobacillus delbruckii)、嗜酸乳杆菌(L. Acidophilus)、植物乳杆菌(L. Plantarum)和干酪乳杆菌(L. Casei)等。
通过同型乳酸发酵可以为乳酸菌提供生命活动所需的能量，而对人类实践，可以通过工业发酵手段大规模生产这些代谢产物，同时发酵中的某些特征代谢产物还是菌种鉴定的重要指标。
图1 EMP途径反应步骤示意图Fig. 1 Schematic diagram of EMP2.2 HMP途径葡萄糖经HMP途径彻底氧化，产生大量的NADPH+H+形式的还原力以及多种重要中间代谢产物。
HMP途径过程中葡萄糖经转化成6-磷酸葡萄糖酸后，在6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的催化下，裂解成5-磷酸戊糖和CO2；磷酸戊糖进一步代谢有两种结局：①磷酸戊糖经转酮—转醛酶系催化，又生成磷酸己糖和磷酸丙糖（3-磷酸甘油醛），磷酸丙糖借EMP途径的一些酶，进一步转化为丙酮酸。
②由六个葡萄糖分子参加反应，经一系列反应，最后回收五个葡萄糖分子，消耗了1分子葡萄糖（彻底氧化成CO2和水）。
HMP途径总反应式：6葡萄糖-6-磷酸+12NADP++6H2O→5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H++12CO2+PiHMP途径在微生物的总能量代谢中占一定比例，且与细胞代谢活动对其中间产物的需要量相关。
通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。
如核苷酸、若干氨基酸、辅酶和乳酸等。
为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸。
乳酸菌由葡萄糖经HMP途径发酵产生乳酸、乙醇、乙酸和CO2等多种产物的发酵也成为异型乳酸发酵。
有些乳酸菌因缺乏醛缩酶和异构酶等若干重要酶，故其葡萄糖的降解需完全依靠HMP途径。
能进行异型乳酸发酵的乳酸菌有肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)、乳脂明串珠菌(L.cremoris)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、发酵乳杆菌(L.fermentum)和两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)等，他们虽都进行异型乳酸发酵，但是其途径和产物仍稍有差异，又被分为两条发酵途径：异型乳酸发酵发酵的“经典”途径和异型乳酸发酵的双歧杆菌途径。
异型乳酸发酵的“经典”途径常以肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）为代表，他分别以葡萄糖、核糖、果糖为底物进行代谢。
在利用葡萄糖时，发酵产物为乳酸、乙醇和CO2，并产生1H2O和1ATP；利用核糖的发酵产物为乳酸、乙酸、2H2O和2ATP；而利用果糖是发酵产物则为乳酸、乙酸、CO2和甘露糖。
具体反应过程如图2所示：图2 L. mesenteroides的“经典”异型乳酸发酵途径Fig. 2 “Typial” heterolactic fermentation of L. mesenteroides图中甘油醛-3-○P至丙酮酸的5步反应仍沿用EMP途径。
①己糖激酶；②葡萄糖-6-○P脱氢酶；③6-○P葡萄糖脱氢酶；④核酮糖-5-○P-3-表异构酶；⑤磷酸转酮酶；⑥磷酸转乙酰酶；⑦乙醛脱氢酶⑧醇脱氢酶⑨同EMP途径相应酶；⑩乳酸脱氢酶异型乳酸发酵的双歧杆菌途径是一条20世纪60年代中后期才发现的双歧杆菌通过HMP发酵葡萄糖的新途径。
其主要特定为2分子的葡萄糖可产3分子乙酸、2分子乳酸和5分子ATP，如图3，4所示：图3异型乳酸发酵的双歧杆菌途径Fig. 3 Heterolactic fermentation of bifidobacterium pathway①己糖激酶和葡萄糖-6-○P脱氢酶；②果糖-6-○P磷酸转酮酶；③转醛醇酶；④转酮醇酶；⑤核糖-5-○P异构酶；⑥核酮糖-5-○P-3-表异构酶；⑦木酮糖-5-○P磷酸转酮酶；⑧乙酸激酶；⑨同EMP途径相应酶图4异型乳酸发酵的双歧杆菌途径中部分反应细节Fig. 4 Some important details in Heterolactic fermentation of bifidobacterium pathway①磷酸转酮酶；②磷酸转乙酰酶；③乙醛脱氢酶；④乙醇脱氢酶⑤乳酸脱氢酶由图可知两种异型乳酸发酵途径中消耗葡萄糖产生的ATP是不同的，表一为同型乳酸发酵与两种异型乳酸发酵的产物比较。
表1 同型乳酸发酵与两种异型乳酸发酵的比较Table 1 Comparison of EMP and HMP发酵类型途径发酵产物（1葡萄糖）产能（1葡萄糖）菌种代表EMP 2乳酸2ATP 德氏乳杆菌(Lactobacillus delbruckii) 粪链球菌(Streptococcus faecalis)HMP “经典”途径1乳酸1乙醇1CO21ATP肠膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides)1乳酸1乙酸1CO22ATP 短乳杆菌(Lactobacillus brevis)双歧杆菌途径1乳酸1.5乙酸2.5A TP 双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)2.3 Stickland反应少数厌氧微生物能在无氧环境下利用一些氨基酸作为碳源、氮源和能源。
其产能机制为通过部分氨基酸的氧化与一些氨基酸的还原相偶联的独特发酵方式。
他以氨基酸作为底物脱氢，并以另外一种氨基酸作为氢的受体而实现生物氧化产能，如图5所示。
在Stickland反应中，作为氢供体的氨基酸主要有丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、组氨酸和色氨酸等，作为氢受体的主要有甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、鸟氨酸、精氨酸和色氨酸等。
图5 Stickland反应机制Fig. 5 The mechanism of Stickland reaction图中以1分子丙氨酸为氢供体，2分子甘氨酸为氢受体2. 乳酸菌的发酵条件乳酸菌大致由20多个属的细菌构成，其中12个被认为是主要的乳酸菌：气球菌属、肉杆菌属、肠球菌属、乳球菌属、乳杆菌属、明串珠菌属、酒球菌属、片球菌属、链球菌属、四联球菌属、漫游球菌属和魏斯氏菌属。
