迟珺曦，刘孝芳，雷文平，2，刘成国，2

（1. 湖南农业大学 食品科技学院，湖南 长沙 410128；2. 湖南农业大学食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南长沙 410128）

干酪乳杆菌（Lactobacillus casei） 作为革兰氏阳性、不产芽孢的兼性异型的乳杆菌属[1-2]，是近年来国内外研究较多的乳酸细菌。大多数存在于人体的肠道内含物、口腔、粪便及阴道中，也常出现在面团、牛奶、干酪等食品中。由于干酪乳杆菌对其宿主营养、免疫、防病等具有显著的益生功效[2]。有学者发现干酪乳杆菌还表现出耐酸、耐胆盐能力强的特点，宜用于食品发酵。其对抗体内致病菌[3]、使肠道内环境菌群丰富度增加，调节肠道内平衡[4]，以及通过菌种发酵的产肽作用降血压[5]等功能特性也逐渐被证实，是人体的有益菌，所以在食品等领域具有广阔的发展前景。近年来，干酪乳杆菌多用于乳制品、功能性面制品、功能性饮料的开发。综述了近年来的研究成果，介绍干酪乳杆菌的益生特性及其在食品中的应用方面的研究进展，为干酪乳杆菌的应用提供依据。

1 干酪乳杆菌的益生特性及机理

干酪乳杆菌的益生特性得益于2 个方面，一是其耐受机体的防御机制，尤其是胃部高酸度的环境，进入大肠后存活下来，利用食物残渣中的碳水化合物产酸调节肠内菌群平衡，抑制有害物产生。二是干酪乳杆菌自身具有增强机体免疫活性、降胆固醇、抗肿瘤等生理活性。研究表明，目前对干酪乳杆菌的益生特性主要体现在抗菌活性、免疫活性、降胆固醇、抗肿瘤、增强胃肠道耐受能力和改善肠道环境、体外降血糖等方面。

1.1 抗菌活性

抗菌活性是益生菌重要的功能特性，益生乳酸细菌进入人体内，对肠道等内的致病菌如大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、李斯特氏菌（Listeria sp.）、沙门氏菌（Salmonella sp.） 等有一定的抑制作用，阻碍致病菌在肠道内的黏附、生长和繁殖，从而起到保护体内环境、调节肠道等菌群平衡的作用。

益生菌的抗菌活性是通过细菌在代谢过程中通过核糖体产生一种多肽或蛋白质类化合物来实现的，这种无毒害且具有免疫特性的物质称为细菌素。干酪乳杆菌作为一种益生细菌，也会产生对致病菌有拮抗作用的乳酸菌细菌素[6-7]。Lozo Jelena 等人[8]通过大量的试验，从塞尔维亚高原地区自然发酵的半硬质干酪中分离得到的一株L.paracasei subsp.paracaseiBGSJ2-8，能够产生第二类细菌素Bac SJ，是一种具有热稳定性的小分子肽，表明L.paracasei具有产生具有抑菌作用的蛋白类细菌素。除上述方法外，利用氨基酸定点突变技术对预测的氨基酸位点进行点突变也可以检测到的抗菌活性，从而推测出干酪乳杆菌细菌素发挥抑菌活性的关键氨基酸位点，马佳歌等人[3]用此方法证明了干酪乳杆菌具有抗菌活性，为干酪乳杆菌的抗菌机制提供了另一种理论依据。

近年来研究发现，干酪乳杆菌在体内可对口腔、肠道、阴道内的致病菌有抑制作用。黄东儿[9]从动物胃肠道中分离出的副干酪乳杆菌对口腔内致病菌的抑制作用进行了研究，表明副干酪乳杆菌对口腔内细菌、真菌、支原体、衣原体、原虫等致病菌以影响致病菌细胞膜的通透性, 使细胞内液异常透出细胞膜，从而达到灭活的作用，进而杀死致病菌。肠道作为菌群数量较多的器官之一，对外来致病菌需严格防控，既要阻止外来致病菌的侵入，还要维持肠道内有益菌群的平衡。而口服干酪乳杆菌可以降低幽门螺杆菌、大肠杆菌ATTC25922 菌落数量，同时增加了肠道内有益菌群的丰富度，对肠道菌群平衡起到至关重要的作用[10]。此外，Liao Hong 等人[11]发现干酪乳杆菌也可抑制女性阴道内的念珠菌，可作为生物治疗有关疾病的载体。干酪乳杆菌除在人体内部位抗菌外，也有利于食品的保鲜。例如，陈飞龙等人[12]发现副干酪乳杆菌的发酵提取物可以抑制腐败菌的生长，从而对鲜虾起保鲜作用。

抗菌活性作为干酪乳杆菌重要的益生特性之一，对抑制人体口腔、肠道等致病菌及食品保鲜等均起到积极作用，下一步可针对抗菌活性的机制及分子机理展开研究，为开发相应的乳酸菌活菌制剂及相关功能性食品提供前期技术准备。

1.2 降胆固醇作用

干酪乳杆菌产生的胆盐水解酶在厌氧条件催化结合态的胆盐分解为解聚态胆盐和氨基酸, 解聚态胆盐、胆固醇分子团和乳酸菌菌体细胞一起沉淀, 从而导致环境中胆固醇的降低[13]。对比植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和唾液乳杆菌3 株菌的降胆固醇能力发现，由于干酪乳杆菌与游离胆盐共沉淀，与其他菌株不同[14]正是“共沉淀”这种特殊机理使得副干酪乳杆菌的降胆固醇的能力最优[15]。纪旭等人[13]也证实了干酪乳杆菌GL-B 是通过硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose FastFlow 层析、Sephadex G-100 层析分离胆盐水解酶，吸收和共沉淀共同作用降解胆固醇。除这种特殊机理外，干酪乳杆菌也可以通过产胞内胆固醇氧化酶来降低胆固醇的含量，李永等人[16]在MRS-CHO培养基中以菌体细胞吸收和通过胆固醇氧化酶等酶类转化来降低体外胆固醇含量。

通常干酪乳杆菌通过以食物为载体口服的方式来测定胆固醇降低的含量。李智生等人[17]从健康老年人群体内筛选出2 株具有降胆固醇的乳酸菌，其中一株为干酪乳杆菌，将分离出来的菌放入饲料中喂养大白兔发现其胆固醇脱除率较高，证明干酪乳杆菌具有降解胆固醇的能力。同样，以口服菊粉和干酪乳杆菌的方式饲用羔羊，发现羔羊体内血清胆固醇含量下降，Ayala-Monter Marco A 等人[18]证明了是由于菊糖甙的降胆固醇作用和干酪乳杆菌产生胆盐水解酶活性等使胆汁中的脂肪酸清除所导致的。大多数的乳酸益生菌均具有降胆固醇的作用，通过对比，干酪乳杆菌因其特殊的降解机理效果最佳，故干酪乳杆菌功能性降胆固醇食品可以代替某些药物治疗相关疾病。

1.3 免疫活性

国内外研究表明，部分干酪乳杆菌等乳酸菌能产生胞外多糖（Exopolysaccharides -EPS），产生的胞外多糖具有一定的免疫活性，是一类非特异性的免疫调节剂，它既能激活非特异性免疫中的巨噬细胞和NK 细胞等免疫细胞，提高机体免疫分子的分泌能力；又能作用于特异性免疫系统，激活T 淋巴细胞产生淋巴因子，刺激B 淋巴细胞产生抗体[19]干酪乳杆菌所产生的胞外多糖可刺激体内免疫系统，既可作为非特异性免疫的调节因子，也可通过细菌本身或细胞壁产生分裂因子达到其免疫功能。同时在特异性免疫中，也可刺激B 细胞产生抗体。此菌对于疾病的防控作用意义重大。

荀一萍[20]通过等建立体外细胞模型，通过定量测定mRNA 的水平评估细胞免疫功能，显示出副干酪乳杆菌N1115 因浓度的不同具有不同的免疫调节作用。除了建立体外模型外，还可以构建重组干酪乳杆菌质粒，通过质粒免疫雏鸡，林红丽[21]发现重组干酪乳杆菌具有免疫活性，雏鸡感染传染性法式囊病毒数量减少，且最免疫途径为口服。例如，让乳猪口服干酪乳杆菌，会提高乳猪血清中免疫球蛋白含量，降低乳猪的腹泻率可以证明干酪乳杆菌的免疫活性[22]。此外，重组干酪乳杆菌所表达蛋白质对单气胞菌也具有免疫保护作用，Lei Zhang 等人[23]证实了这一观点。

干酪乳杆菌的细胞壁成分、代谢产物、菌体细胞等均可能刺激动物的肠道黏膜免疫系统，既可作为非特异的免疫调节因子，还可发挥特异性免疫功能，增强细胞产生抗体的能力。

1.4 抗肿瘤作用

干酪乳杆菌可使抗低密度氧化脂抗体和淋巴细胞增加，使粒细胞的噬菌作用明显增强，对宿主进行免疫调节，防止肿瘤的产生。这些乳酸杆菌通过抑制肠道内致癌物质的生成、激活机体的体液免疫、激活机体的细胞免疫和促进肿瘤细胞凋亡4 种方式来抑制肿瘤或癌细胞[24]。

张丹等人[25]探讨了干酪乳杆菌对患有胃癌大鼠的抗肿瘤作用的影响，结果表明干酪乳杆菌可调节胃癌大鼠肿瘤组织和外周血中T 淋巴细胞、NK 细胞活性, 进而抑制肿瘤生长、增强机体免疫调节。除胃癌外，梁争燕等人[26]通过研究干酪乳杆菌对二甲基苯蒽诱发大鼠乳腺肿瘤的抑制作用得出干酪乳杆菌可调节CD4+、CD8+、T 细胞、NK 细胞及调节性T 细胞等免疫细胞分布以抑制乳腺肿瘤的扩散。

目前干酪乳杆菌对结肠癌、膀胱癌、乳腺癌、宫颈癌、胃癌、淋巴瘤[27]等疾病均起到调控作用，作为一种通过激活宿主多种免疫细胞和诱生多种细胞因子而发挥抗肿瘤作用益生杆菌, 为人们治疗肿瘤提供了一条新思路。通过诱导肿瘤细胞凋亡, 从而增强机体的抗肿瘤免疫反应可能会对肿瘤新型药物的开发提供依据。

1.5 改善肠道环境，维持菌群平衡

多数乳酸菌的摄入可以抑制某些肠道致病菌的黏附定植和增殖，其代谢产物对致病菌的致病途径产生一定的阻碍作用，也可以诱导产生肠道免疫因子。比如，通过抑制促炎细胞因子的分泌，而调节肠道菌群平衡保护人体健康[28]。部分菌种可以用于治疗炎症性肠炎、溃疡性结肠炎和UC 等疾病，其作用与药物相当[29]。

干酪乳杆菌随食物进入体内，一是能通过胃高酸度环境，进入大肠定植下来，在肠道内发挥其在肠道内的生理功能。印伯星从西藏传统乳制品分离的副干酪乳杆菌具有较高的酸耐受性, 胆盐耐受性和人工胃肠液耐受性[30]。二是能调节肠道内有益菌群，维持肠道菌群平衡。田丰伟等人[31]采用高通量测序的方法分析饮用味全活性乳酸菌饮料对人体肠道微生物群落的影响。结果表明，副干酪乳杆菌LC01 菌株在人体肠道内的存活和定植引起人体内肠道菌群的平衡，并可以有效保护肠道的上皮细胞。

肠道作为机体代谢的重要部分，需要不断吸收外来营养物质，同时也要经受外源病菌等侵扰，因此改善肠道环境，维持菌群平衡是必要的。

1.6 降血糖作用

研究表明，干酪乳杆菌中有可以表达重组人胰岛素基因[32]，为研制乳酸菌口服疫苗的可行性进行了有益的探索。张勇[33]研究发现益生干酪乳杆菌LCZ可以减少小鼠肠道对果糖的吸收，下调肠道激素GLP-2 水平，进而降低体重和血清胰岛素水平产生预防效应，且LCZ 干预对SD 大鼠空腹血糖、餐后2 h 血糖、口服葡萄糖耐量（OGTT） 水平有着显著的改善作用，可以降低对Ⅱ型糖尿病的敏感性。随着分子生物技术的发展，通过靶酶调节剂来治疗糖尿病已经成为一种可观的思路。党芳芳[34]从西藏发酵乳制品中提取 了8 株L. paracasei菌株，利用PNPG体外筛选方法对菌株的α 外葡萄糖苷酶抑制能力进行评估，发现其中有一株的抑制能力最强，证明了副干酪乳杆菌具有体外降血糖的能力。

干酪乳杆菌作为一种安全有效降血糖的生物效应调节剂，可以为今后的生物医疗提供一种新的思路，但目前干酪乳杆菌降血糖作用还在试验阶段，没有实现广泛的应用。Ⅱ型糖尿病的患病几率逐年上升，且这种慢性疾病的治愈率较低，除胰岛素外，干酪乳杆菌的降血糖机理为新型口服降糖药物提供了新的方向，对此疾病的治疗与防控起到积极作用。

2 干酪乳杆菌在食品中的应用

因干酪乳杆菌益生特性及生物学特性，不仅能增进发酵食品的营养价值、改善口感和风味，还能产生抗菌物质、延长发酵食品的保存时间，因此在功能性乳制品、发酵豆乳、干酪、面食及发酵果蔬等食品中具有广阔的应用。

2.1 干酪乳杆菌在乳制品中的应用

2.1.1 干酪乳杆菌在干酪制品的应用

由于干酪乳杆菌具有分解蛋白质的特性，汪建明等人[35]用干酪乳杆菌发酵塑性凝块奶酪，发现干酪乳杆菌发酵成品外表更加光滑，风味更加温和，组织结构良好，与美国进口Mozzarella 干酪进行比较，符合产品的各项指标。费鹏等人[36]以分离自牦牛奶传统发酵乳制品的副干酪乳杆菌KLDS.LP T1610 为辅助发酵剂，与普通发酵剂相比，前者提高了扣碗酪的酸度和乳酸菌活菌总数，并改善了扣碗酪的质构特性，短时间凝乳的前提下，得到风味良好、质地紧密、存储期品质稳定的扣碗酪产品。将游离固定化干酪乳杆菌应用在益生菌羊奶干酪生产中，发现与普通奶酪相比具有更好的品质特性[37]。谢文栋等人[38]在传统奶酪中添加益生菌干酪乳杆菌，经低温发酵制成酸性乳酪，简化工艺程序，保留了奶酪中的营养成分。诸多研究表明，干酪乳杆菌普遍应用于干酪乳酪的生产中，对提高干酪的品质特性有积极作用。

2.1.2 干酪乳杆菌在酸奶中的应用

Dimitrellou Dimitra 等人[39]在苹果片和酪蛋白中添加冻干固定化干酪乳杆菌，将其接种到酸奶中发酵，这种新型的功能性酸奶产品在保藏的过程中保持了L.casei的活力，酸奶的香气和风味也得到了明显的改善。胡风林[40]发现用青春双歧杆菌和干酪乳杆菌发酵剂2∶1 的比例接种，即可得到富硒酸奶。该酸奶富含硒元素，可有效治疗便秘、慢性腹泻等，对人体非常有益。吴倩等人[41]通过研究不同菌种对荔枝凝固型酸奶的发酵特性的影响，发现单一干酪乳杆菌发酵酸奶的产酸能力较弱，用干酪乳杆菌和保加利亚乳杆菌复合菌种发酵生产的酸奶具有更好的品质参数。因此，干酪乳杆菌往往与其他益生菌按一定比例复合后应用于酸乳的生产发酵中。

2.2 干酪乳杆菌在豆乳制品中的应用

陈佩等人[42]将一株具有降糖作用的干酪乳杆菌应用于发酵豆乳中，豆乳成品风味独特、营养丰富。由于其菌株具有良好的耐酸、耐胆盐和黏附的生物特性，故该菌株可以作为潜在降糖的益生菌，可作为研究开发具有降糖作用的新型发酵产品，具有良好的开发应用前景。华晓曼等人[43-44]将自制的益生菌L.casei N1115 直投式发酵剂应用于豆乳发酵中，通过测定其凝乳时间、硬度、胶黏性等指标与市售普通发酵豆乳类似，可以用于豆乳的发酵生产。唐雨萌等人[45]分别把干酪乳杆菌和瑞士乳杆菌在豆奶中发酵，能够利用大豆糖源水解大豆蛋白形成凝乳。故综合益生菌、豆类两方面的特性，可用于降血压、降胆固醇等功能性发酵豆乳的研究中。段楠[46]利用干酪乳杆菌发酵豆奶并测定其产肽能力，发现这株菌可能是良好的发酵豆乳的菌种。

2.3 干酪乳杆菌在面制品中的应用

张春辉[47]发现，按照面包酵母∶副干酪乳杆菌∶嗜酸乳杆菌∶异常汉逊酵母=1∶2.5 ∶5∶0.5 的复合发酵菌在益生特性和感官品质上要优于酵母发酵的馒头，具有更高的效益。Dastmalchi F等人[48]检测出Sangak 面包中含有干酪乳杆菌并且干酪乳杆菌发酵的面包丙烯酰胺含量最低。Izaskun García-Mantrana 等人[49]发现干酪乳杆菌菌株可以用作全麦面粉面包制作过程的发酵剂。王昌禄等人[50]以干酪乳杆菌发酵小麦麸皮制得的酸麦麸与面粉混合，再以活性干酵母发酵制成酸面团制成的小麦麸酸面包体积、口感、风味、保鲜期和营养品质上较普通面包有明显的改善。且具有丰富的营养物质及较高的膳食纤维，提高了酸面包的营养功能特性。干酪乳杆菌发酵面制品，保藏的时间更久，检测出的有益化合物更多，提高了食品品质，香气更加浓郁，口感风味俱佳。

2.4 干酪乳杆菌在发酵果蔬中的应用

许世闯等人[51]利用植物乳杆菌、副干酪乳杆菌、肠膜明串珠菌右旋葡聚糖亚种3 种乳酸菌复合发酵蓝莓、胡萝卜、番茄复合果蔬汁发现在pH 值为3.8时感官评价最高。丘裕[52]利用干酪乳杆菌和植物乳杆菌复合发酵南瓜汁和火龙果汁，发现两者不存在拮抗作用，但是也没有明显的协同作用，可以用于果蔬汁的发酵。张玉慧[53]利用干酪乳杆菌和植物乳杆菌复合发酵蓝莓果汁时，利用葡萄糖和脱脂乳生长较好，复合菌株利于蓝莓的发酵，果汁酸甜适口，感官评价较高。

3 结语

近年来，益生菌的生理及其对人体的保健功效愈发引起重视，许多益生菌已被开发出乳酸菌制剂及保健食品，并在各类发酵食品中应用愈加广泛。益生食品越来越被人们所认同，干酪乳杆菌也逐渐成为发酵功能性食品的生产焦点。由于我国目前对于干酪乳杆菌应用研究较少，因此未来对于干酪乳杆菌筛选方法、技术，以及在食品中应用方面的完善、菌种自身的益生性能与功能性食品、功能性保健品的开发、菌种产肽活性产品的开发、功能性发酵食品中的应用等方面的研究具有重大意义。