益生菌（probiotics）是指通过改善宿主肠道微生物菌群的平衡而发挥作用的活性微生物制剂。它具有改善肠道菌群结构，抑制病原菌，生成营养物质，提高机体免疫力，消除致癌因子，降低胆固醇和血压，改善乳糖消化性等功能。因此，益生菌对于人类的营养和健康具有重要的意义，也被视为21世纪重要的医疗保健概念。益生菌是目前国际上热门的研究课题，并已广泛应用于食品、功能性食品、膳食补充剂、药品、化妆品、饲料、水质净化和环保等领域；目前，益生菌应用于食品行业中的产品种类繁多，包括含益生菌的酸牛奶、酸乳酪、乳酸菌饮料、酸豆奶及含多种益生菌的口服液、片剂、胶囊、粉末剂等等。

1. 益生菌基础

1.1  益生菌基础

自1899年法国Tissier博士发现了第一株菌种双歧因子以来，人们研究益生菌已有100多年的历史。1900年奥地利医生莫落验证了人的生老病死和肠道内的益生菌关系密切。1908年俄国的科学家Metchnikoff指出了大量发酵乳制品的摄入与保加利亚人的长寿密切相关。1954年Vevgio比较了肠内微生物菌群和其他微生物物质的主要作用，首次介绍了益生菌。随着科学研究的深入，益生菌的定义也在不断的变化。

1965年，Lilly和Stillwel1首先提出了益生菌的概念：益生菌是指对平衡动物肠道菌群有益的物质或微生物。1974年Park定义为益生菌是有利于肠道平衡的有机物质，这一定义将抗生素也包括在内。Fuller于1989年首次给益生菌下定义：“益生菌是通过改善肠道菌群平衡而对宿主健康产生有益作用的活菌添加剂”。1992年Havenaar和HuisIn’t Veld将益生菌定义扩展为“通过改善内源性微生物，对动物或人类施加有益影响的单一或混合的活微生物”。1994年在德国召开的一次会议上，对益生菌的定义作了再次修订：“益生菌是含活菌和／或死菌包括其组分和产物的细菌制品，经口或其他黏膜途径投放，旨在改善黏膜表面微生物或酶的平衡，或者刺激特异性或非特异性免疫机制。”2001年FAO/WHO定义益生菌为活的微生物，通过摄入足够数量，对宿主起有益健康的作用。2002年欧洲食品与饲料菌种协会（ EFFCA）定义益生菌为活的微生物，通过摄入足够数量，对宿主产生一种或多种特殊且经论证的功能性健康益处。

迄今为止，已发现的益生菌大致可分为三大类，即：（1）乳杆菌类(如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、詹氏乳杆菌、拉曼乳杆菌等等)，（2）双歧杆菌类(如长双歧杆菌，短双岐杆菌、卵形双歧杆菌和双歧杆菌等等)，（3）革兰氏阳性球菌(如粪链球菌、乳球菌、中介链球菌等等)。此外，还有一些酶和酵母菌亦可归入“益生菌”范畴。通常，应用于人体的益生菌有双吱杆菌、乳酸杆菌、肠球菌、枯草杆菌、腊样芽抱杆菌、地衣芽抱杆菌、酵母菌等。

我国食品中益生菌使用规范大多参照《益生菌类保健食品申报与评审规定（试行）》，该规定共17条，首次规定了益生菌的定义：益生菌菌种必须是人体正常菌群的成员,可以利用其活菌、死菌及其代谢产物。并列出了可用于保健食品的益生菌菌种名单 (2005年7月 1日实施 )，即：两岐双岐杆菌 Bifidobacterium bifidum；婴儿双岐杆菌 Bifidobacterium infantis；长双岐杆菌Bifidobacterium longum；短双岐杆菌 Bifidobacterium breve；青春双岐杆菌Bifidobacterium adolescentis；德氏乳杆菌保加利亚种 Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus；嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus；干酪乳杆菌干酪亚种 Lactobacillus casei subsp. Casei；嗜热链球菌 Streptococcus thermophilus；罗伊氏乳杆菌Lactobacillus reuteri。

继我国规定保健品中益生菌名单后，2010年4月28日我国卫生部办公厅又发布可用于食品的菌种名单，即青春双歧杆菌Bifidobacterium adolescentis，动物双歧杆菌（乳双歧杆菌）Bifidobacterium animalis（Bifidobacterium lactis），两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum，短双歧杆菌Bifidobacterium breve，婴儿双歧杆菌Bifidobacterium infantis，长双歧杆菌Bifidobacterium longum，嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus，干酪乳杆菌Lactobacillus casei，卷曲乳杆菌Lactobacillus crispatus，德氏乳杆菌保加利亚亚种（保加利亚乳杆菌）Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus（Lactobacillus bulgaricus），德氏乳杆菌乳亚种Lactobacillus delbrueckii subsp. Lactis，发酵乳杆菌Lactobacillus fermentium，格氏乳杆菌Lactobacillus gasseri，瑞士乳杆菌Lactobacillus helveticus，约氏乳杆菌Lactobacillus johnsonii，副干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei，植物乳杆菌Lactobacillus plantarum，罗伊氏乳杆菌Lactobacillus reuteri，鼠李糖乳杆菌Lactobacillus rhamnosus，唾液乳杆菌Lactobacillus salivarius，嗜热链球菌Streptococcus thermophilus，粪链球菌Streptococcus faecalis，枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis，地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis等，共计21种，使益生菌的应用领域和种类再次扩大。

在农业养殖领域，益生菌主要是来源于动物肠道内正常生理性菌和非肠道菌。1989年美国食品和药品管理局（FDA）以及美国饲料监察协会（AAFCO）公布了42种"可直接饲喂且通常认为安全的微生物".这些微生物有: 黑曲霉（Aspergillus niger）；米曲霉(Aspergillus oryzae)；凝结牙孢杆菌(Bacillus coagulans)；迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)；地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）；短小芽孢杆菌(Bacillus Pumilus)；枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)；嗜淀粉拟杆菌(Bacteroides amylophilus)；多毛拟杆菌（Bacteroides capillosus）；栖瘤胃拟杆菌(Bacteroides ruminicola)；产琥珀酸拟杆菌(Bacteroides succinogenes)；青春双岐杆菌(Bifidobacterium adolescentis)；动物双岐杆菌(Bifidobacterium animalis)；两岐双岐杆菌(Bifidobacterium difidum)；婴儿双岐杆菌(Bifidobacterium infantis)；长双岐杆菌(Bifidobacterium Longum)；嗜热双岐杆菌(Bifidobacterium therm ophilum)；嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)；短乳杆菌(Lactobacillus brevis)；保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)；干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)；纤维二糖乳杆菌(Lactobacillus helveticus)；弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus)；德氏乳杆菌(Lactobacillus delbriickii)；发酵乳杆菌(Lactobacillus fermenti)；瑞士乳杆菌(Leuconostos mesenteroides)；乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)；胚芽乳杆菌(Lactobacillus plantarum)；罗氏乳杆菌(Lactobacillus renteril)；肠膜明串珠菌(Leuconostos mesenteroides)；乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)；啤酒片球菌(Pediococcus cerevisiae)；戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)；费氏丙酸杆菌(Propionibacterium freudenreichii)；谢氏丙酸杆菌(Propionibacterium shermanii)；酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)；乳脂链球菌(Streptococcus lactis)；双醋酸乳链球菌(Strepttococcus diacetylactis)；粪链球菌(Streptococcus faecalis)；中链球菌(Streptococcus intermendius)；乳链球菌（Streptococcus lactis）；嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)等。

我国于1996年公布了6种菌：乳酸杆菌、粪链球菌、双歧杆菌、酵母菌、DM423腊状芽孢杆菌和SA38腊状芽孢杆菌可用作动物微生态调节剂。1999年我国农业部第105号文件发布的《允许使用的饲料添加剂品种目录》有：干酪乳杆菌，植物乳杆菌，粪链球菌，屎链球菌，乳酸片球菌，枯草芽孢杆菌，纳豆芽孢杆菌，嗜酸乳杆菌，乳链球菌，啤酒酵母菌，产朊假丝酵母，沼泽红假单胞菌共计12种。2003年农业部第318号公告中,允许使用的微生物有：地衣芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，两歧双歧杆菌，粪肠球菌，屎肠球菌，乳酸肠球菌，嗜酸乳杆菌，干酪乳杆菌，乳酸乳杆菌，植物乳杆菌，乳酸片球菌，戊糖片球菌，产朊假丝酵母，酿酒酵母，沼泽红假单胞菌共计14种。（同时规定1999年7月26日公告第105号发布的《允许使用的饲料添加剂品种目录》即日起废止。）

近年来，经过对益生菌不断的研究，益生菌的含义也不断完善，益生菌株也不断增加，益生菌功能也不断得到证实和承认。

1.2  益生菌的保健预防机理

如果讲抗生素是治疗医学的代名词，那么益生菌则是预防医学的代名词。众多的研究表明，益生菌对于宿主的益处主要表现在补充宿主肠道固有微生物种群具有积极作用。通过稳定和提高微生物种群的稳定性，益生菌可以：减轻腹泻；防止膀胱癌复发；降低胆固醇；控制肠炎病发；刺激免疫系统；促进结肠营养；有助于复合营养成分的分解；提供必需的维生素；避免有害的病原体侵入等。

1.2.1  人与微生物密不可分

人自出生之时起，甚至在被娩出的过程中，许多细菌、病毒和其他微生物就开始在人体内繁殖，并常年与人共生。在这个充满微生物的世界中，人们早已适应了环境中及体内这些微生物的存在，将人与微生物分离开来既不可能，也不可取。根除这些与我们共生的微生物必将打破机体的平衡，并可能导致慢慢腹泻、维生素缺乏、对食物产生不恰当的免疫耐受或发生机会性感染。人体肠道及体表栖息着数以亿计的细菌，其种类多达40余种，重达两公斤。这当中有对人有害的，被人们称为有害菌；有对人有益的，被称为有益菌(即：益生菌)；也有介于二者之间的条件致病菌，即在一定条件下会导致人体生病的细菌。人体内对人有益的细菌主要有：乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等，也就是上述的益生菌。

1.2.2  免疫系统的发育离不开微生物

任何动物都是通过固有和获得性免疫这两套免疫系统来抵御病原菌入侵的。固有免疫系统的作用是非特异性的，而获得性免疫则是对特定病原体产生特异性抗体发挥特异性免疫作用的。很多临床和基础研究均清楚地证实，共生微生物群落在人体免疫系统的发育过程中发挥着中流砥柱的作用。用共生微生物菌株对无菌动物进行刺激后，试验动物黏膜、胃肠道、呼吸道和泌尿生殖道的免疫系统活性才能被激活，并开始发挥防御功能。另外，微生物群落的存在可使巨噬细胞更加活跃。长期服用益生菌可使固有免疫系统在宿主需要防御时被快速激活，而当威胁不再时，其也可迅速失活。

肠道上皮细胞可在微生物的刺激下分泌大量免疫球蛋白和细胞因子。益生菌的治疗目标就是激发肠道免疫系统的这种功能，使机体达到免疫稳态，并在随时对共生微生物和与其有相似抗原决定簇的病原微生物产物反应的同时，不引发过激的炎性反应。益生菌可通过TLR调节免疫系统的功能。TLR是一种跨膜蛋白，是固有免疫系统行使防御功能过程中重要的信息传递者，其与特定物质结合后可激活脊椎动物的免疫系统。因此，在理论上益生菌可通过调节抗原呈递细胞的活性，间接调节获得免疫系统的功能。

1.2.3  通过多种机制增强机体防御功能

益生菌除可通过增强免疫系统达到预防疾病的作用外，还可通过多种途径与体表和体内的细菌发生相互作用。益生菌可直接与致病微生物相互作用，使它们难以致病。益生菌可加固肠道中的天然生物屏障，使致腹泻的病原体无孔可人。代谢产物产生生物拮抗，增强人体免疫力，益生菌可产生有机酸、游离脂肪酸、过氧化氢、细菌素抑制其它有害菌的生长；通过“生物夺氧”使需氧型致病菌大幅度下降，益生菌能够定殖于粘膜、皮肤等表面或细胞之间形成生物屏障，这些屏障可以阻止病原微生物的定殖，起着占位、争夺营养、互利共生或拮抗作用。并可以刺激机体的非特异性免疫功能，提高自然杀伤(NK)细胞的活性，增强肠道免疫球蛋白IgA的分泌，改善肠道的屏障功能。因此，在理论上，益生菌可预防并治疗多种感染性疾病和自身免疫病。

总之，由于临床试验的局限性，许多菌株的各种功能实验还正在进行，许多新的功能也在研究和评价中。不同菌株其保健功能不尽相同，相互配合恰当可发挥良好生理功能。

1.3  益生菌的保健预防作用

1.3.1  防治腹泻及消化道疾病

正常人体肠道内栖息着50多种、数十万亿个不同的细菌，它们在绝大多数情况下是互相制约、共存共荣的。一旦肠道菌丛平衡被打破，就会引起腹泻。其次，滥用抗生素也会引起腹泻。欧洲一些医疗中心试用以乳杆菌、双歧杆菌与菊糖为主要成分的口服液治疗旅行者腹泻，也取得良好效果。证明益生菌治疗有效最确凿的例子莫过于用其治疗轮状病毒感染性腹泻。多种益生菌均可使轮状病毒感染患儿急性水样泻的持续时间缩短。另有很多试验均证实，益生菌活着进入人体肠道内，通过其生长及各种代谢作用促进肠内细菌群的正常化，抑制肠内腐败物质产生，保持肠道机能的正常，益生菌对其他病原体导致的腹泻亦有效。益生菌能刺激肠道蠕动，增加粪便含水量，润肠通便，这一功能正符合清除肠中垃圾之所需，而且它对溃疡、下痢、腹泻、便秘也有显著治疗效果，对病毒和细菌性急性肠炎等都有治疗及预防作用。

益生菌和很多慢性胃炎，消化道溃疡等消化道疾病有密切的关系。一部分的益生菌能抗胃酸，粘附在胃壁上皮细胞表面，通过其代谢活动抑制幽门螺旋杆菌的生长，预防胃溃疡的发生。儿童中因幽门螺杆菌感染引起的胃与十二指肠炎，用含乳酸杆菌和双歧杆菌的益生菌治疗是非常有效的。乳酸杆菌和双歧杆菌可防止幽门螺杆菌感染的主要原因是产生了大量的乳酸，从而抑制了幽门螺杆菌的生长。

1.3.2  缓解不耐乳糖症状

婴幼儿胃肠功能、细胞免疫及体液免疫均未健全，自身防御能力差，常见肠道吸收不良(如乳糖不耐症)及感染性疾病(如腹泻)。乳糖不耐症主要始发于断奶期，它是一种由于机体缺乏乳糖酶，摄入的乳糖在小肠内不能完全分解，导致肠呜、腹胀、腹痛、高渗性腹泻等吸收不良综合症状。经由益生菌发酵的活性乳酸菌乳品，在生产过程中已经分解了大部分乳糖，而且在其到达肠道后，以益生菌占优势，抑制有害菌的繁殖，在乳酸菌特有的分解酶作用下，可以迅速分解乳糖，使乳糖不耐受患者不易发生腹泻，特别是对婴幼儿的生长发育能起到良好作用。

益生菌有助于营养物质在肠道内的消化。它能分解乳糖成为乳酸，减轻乳糖不耐症。双岐杆菌和乳酸杆菌不仅可以产生各种维生素如维生素B1、B2、B6、B12 、烟酸和叶酸等以供机体所需，还能通过抑制某些维生素分解菌来保障维生素的供应。

1.3.3  预防阴道感染和泌尿生殖道感染

益生菌的另一作用是，有抗菌作用，能抑制腐败菌，如可杀灭李斯特菌，葡萄球菌和明串珠菌，以抑制和消灭革兰氏阴性菌、过氧化氢酶阳性菌，大肠杆菌和沙门氏菌等。因此可预防阴道感染症。不少益生菌有酸化泌尿生殖道的作用。它可以通过降低pH值来抑制有害细菌的生长。还可以通过与有害细菌竞争空间和资源而遏制它们。

欧洲所做的双盲对照试验(46名有阴道霉菌感染史的妇女参加了试验)证实了这一点。女病人每人每日口服150mL含大量益生菌的酸牛奶，结果阴道感染发生率大大低于安慰剂组妇女。这是因为酸牛奶中的嗜酸乳杆菌可抑制阴道内白色念珠菌的繁殖。某些乳酸杆菌菌株可对抗尿道炎和细菌性阴道炎等泌尿生殖道感染。

1.3.4  降低血清胆固醇

益生菌能使肠道减少对胆固醇的吸收，并能将一部分胆固醇转变成胆酸盐排出体外。在肠道内的大量繁衍可促进并提高人体的全身免疫能力。降低血清胆固醇，可能与其调节和利用内源性代谢产物并且加速短链脂肪酸代谢有关。双歧杆菌、乳杆菌的微生态制剂，服后可使胆固醇转化为人体不吸收的粪甾醇类物质。从而降低胆固醇水平。

在欧洲一些著名长寿之乡(如高加索山区、地中海沿岸国家)，当地人常饮自制的酸牛奶，极少患糖尿病、心血管病、肥胖症，研究认为这与酸牛奶中含大量益生菌有关。从20世纪70年代到90年代，国外所做的大量试验证实：喝益生菌饮料确实可降低血清胆固醇。最近国外又有学者发表论文指出：每天喝20mL加入嗜酸乳杆菌以及菊糖后发酵的酸牛奶，可使高脂血症患者的血脂平均下降4．4％左右。因为嗜酸乳杆菌与菊糖两者均有降脂作用。

1.3.5  预防癌症和抑制肿瘤生长，增强人体免疫力

人类肿瘤的产生在很大比例上是由饮食习惯引起的。发酵奶中的乳酸杆菌是有抗诱变和防癌作用的。如干酪乳杆菌 Shirota 被证明对一些癌症病人有效，它能降低表面膀胱癌的复发，并且能延长生命和延长子宫颈癌复发的间隔时间。

能增强免疫功能和抗肿瘤病。这是因为乳酸菌对使人致癌的肠中亚硝胺有高达98％的吸收率，可减少肠癌的发生。乳酸菌还能刺激肠黏膜淋巴结，增强免疫细胞的活性，为致病细菌的侵入和繁殖设置一道屏障。乳酸杆菌能提高巨噬细胞的活性，并能防止肿瘤的生长。益生菌可抑制肠道内某些酶的活性，如β—葡糖醋酸酶、β—葡糖醛酸酶、尿素、酶、硝基还原酶、偶氮还原酶等。这些酶可能参与肠道内致癌物的形成。胆盐经肠道碰到有害菌可能发生解离，就会产生致癌物质，容易引起肠癌。但益生菌可以抑制有害菌，即使有胆盐的存在，致癌率也大大降低。

研究性报道说，长期饮用含大量益生菌的饮料，有预防癌症和肿瘤疾病以及防止骨质丢失与骨质疏松症的作用。科学家认为：此外，由于人体在生病的时候，通常使用一些抗生素药品进行治疗感染症，其不仅杀死了致病菌，同时也将一些原本对人体非常有益的益生菌一起给杀灭了，从而导致人体的抵抗力减弱，病越治越多。在大量抗生素的作用下，非常有必要及时补充益生菌，以维护人体的动态平衡，恢复人体应有的抵抗力。另一方面，人体因逐步走向衰老，益生菌的数量也会不断减少。补充益生菌可以进一步提高“机体防御能力”而对预防疾病有益处。

1.3.6  改善肝功能

人体大肠内含有大量的腐败菌，它能对肠内剩余的物质，特别是蛋白类物质起分解作用，产生一些有毒的物质，如吲哚、粪臭素酚、硫醇等，这些物质被肠壁吸收后进人人的血液和淋巴内，影响神经系统促使机体衰老，如引起脑血管及全身血管的硬化症，引起慢性肾炎和肝硬化等，当大肠呈碱性时有利于腐败菌的繁殖和作用。当服用益生菌制剂后，在大肠内产生大量的具有活性的乳酸，使肠道pH值降低，使有毒害的细菌不能生殖而起到抑制腐败菌繁殖的作用，同时可杀灭某些病原菌，使肝脏减轻解毒重荷。另外，益生菌还可以直接降低血氨浓度，改善肝脏功能。

1.3.7  对高血压的效果

乳酸菌产生的某些物质如γ-氨基丁酸（GABA）具有降低血压的功效。还有一部分的益生菌能特异分解乳蛋白（酪蛋白），产生具有抑制引起血压上升的酶（血管紧张素转化酶，ACE）活性的多肽（如 VPP和LPP）。常期饮用含有这种活性多肽的酸奶有防止高血压的效果。

1.3.8  缓解过敏作用

过敏是一种免疫疾病，是人体内免疫功能失调出现不平衡的状况。有过敏体质的人当外来物质或生物体刺激免疫系统产生免疫球蛋白（IgE）数量过多，使其释放出一种叫组织胺的物质从而引发过敏症状。益生菌疗法是目前国内外流行辅助治疗过敏的有效方法之一。能利用益生菌调节体内免疫球蛋白（IgE）抗体，达到缓解过敏的免疫疗法。口服鼠李糖乳杆菌和罗伊乳杆菌均对特异性湿疹患者有益(LGG)。

益生菌还具有减少体内有害物质(如吲哚及胺类)的形成，可防治变态反应性疾病(过敏)。

所以，从理论上，益生菌可预防并治疗多种感染性疾病和自身免疫病。在临床上，益生菌已被用来有效治疗的一些疾病

腹泻证明益生菌治疗有效最确凿的例子莫过于用其治疗轮状病毒感染性腹泻。多种益生菌均可使轮状病毒感染患儿急性水样泻的持续时间缩短。另有很多试验均证实，益生菌对其他病原体导致的腹泻亦有效。

隐窝炎隐窝炎是一种回肠隐窝的复发性炎症，该隐窝通常是在因溃疡性结肠炎接受结肠切除术后形成的，而因肿瘤或外伤切除结肠的患者很少发生。用益生菌预防和治疗溃疡性结肠炎均有效，因此治疗隐窝炎同样有效。

肠易激综合征有些特定配方的益生菌制剂可治疗肠易激综合征，且在治疗过程中常会导致宿主细胞因子水平的变化，这表明某些益生菌有抗炎活性。

膀胱癌 用干酪乳酸杆菌治疗可降低膀胱肿瘤的复发率。

泌尿生殖道感染 某些乳酸杆菌菌株可对抗尿道炎和细菌性阴道炎等泌尿生殖道感染。

艰难索状芽孢杆菌感染 用布拉酵母菌治疗可缩短艰难索状芽孢杆菌感染的持续时间。

特异性湿疹 口服鼠李糖乳杆菌和罗伊乳杆菌均对特异性湿疹患者有益。

此外,许多益生菌的配方也被用于动物饲养。比如欧盟已禁止给家畜使用抗生素，这使欧洲农场益生菌的使用率高于世界其他地区。

将来除上述领域外，益生菌的应用领域可能还包括:针对特殊感染和菌群失调实施生物治疗，排除有害生物群落(如幽门螺杆菌)，调整免疫缺陷患者的免疫状态，改变宿主的营养状态和物质代谢功能等。

1.4  研发

国际益生菌研发状况

益生菌的研究与运用，在日本、法国、美国、俄罗斯、德国等国家受到重视，而且其研究显得专业化和系统性。就目前的研发与市场而言，要数日本和法国处于较领先地位。早在20世纪30年代初时，日本的京都帝国大学微生物教研室的代田稔博士就已成功地分离出来自于肠道的乳酸杆菌，这种有益菌在经过强化培养后，使之能活着到达肠内生存。而这种后来被人们称之为益力多菌的乳酸杆菌，目前已被广泛地运用在日本的食品、饮品、医学等领域。其中在乳制品上的运用成绩十分惊人，据国外有关公司调查，日本在2000／2001年由益生菌所生产的乳制品，其总产值就已达22亿美元。而今的益力多，在日本已无人不晓。聪明的日本人，利用这种益生菌制作的乳制品成功地打入了国际奶品饮料市场，目前已在这些国家建造了25家加工厂，使目前全球每天至少2700万人在饮用这种产品。

法国在益生菌方面的研究，不亚于日本人。目前该国已拥有一支非常庞大的和非常专业的益生菌科研队伍，据说，每年用在此方面的研究开发经费高达上亿欧元。法国人对益生菌非常认同，益生菌产品市场显得也很发达和成熟。一种不依赖于药物的益生菌保健法，时下风靡东欧。其源头就是由法国发源伸延的。目前在益生菌研究与运用显得较有生机的国家，除了上述谈及的日本、法国、美国、德国、俄罗斯等国外，还有荷兰、澳大利亚、英国等十多个国家。据估计，目前全球的乳制品生产总值约为30亿美元，其中使用益生菌生产的乳制品总产值超过50亿美元，且增长指数在逐年上升，呈上升发展态势。

我国的益生菌研发状况

益生菌在我国的研究与利用，起步较迟。基础研究和开发利用，与发达国相比，尚差一定的距离。特别是受文革等因素的影响，在20世纪的中后期，大部分的学者中断了对益生菌的研究。故此，在这一时期，我国关于益生菌方面的研究论文或科研成果寥寥无几。当进入21世纪后，状况有所改观。益生菌的研究已开始复苏，益生菌的应用也受到了重视。例如，在广东，广东省食品学会、广东微生物学会等机构就在此前曾经组织举办过两届益生菌研讨会；有关奶业协会在去年黑龙江也召开过乳酸菌专题高层论坛；上海奶业界在此前亦曾邀请了美国等乳酸菌专家云集上海召开了国际性的乳酸菌研讨交流会；国内由中国食品学会牵头，国内知名企业如丹尼斯克、伊利等参与成立了乳酸菌协会。另，在广东从事益生菌研究与应用的有关人士，还在积极酝酿筹备中国的第一个益生菌学会，奋发致力于益生菌在中国的研究、运用和消费引导。继国家“九五”、“十五”都将益生菌研究列为重大科研项目后，2009年5月11日科技部再次将益生菌的研究“乳酸菌资源库建设及益生菌发酵剂和制剂产业化示范”重点项目课题”列入“十一五”科技项目。说明国家对益生菌行业的重视及产业发展前景。

1.5 应用

早在公元前200年，印度、埃及和古希腊就有用有益于人体的乳酸菌制作发酵食品的记载；公元1008年，德国建立了世界上第一个酸奶作坊;到16世纪中叶，发酵乳酪渐渐成为一些民族的传统食品。我国制作酸奶的历史也很悠久，后魏贾思姗的《齐民要术》记载了酸奶的做法。20世纪初，梅奇尼科夫出版了《长寿》一书，论述了酸奶能使人长寿，掀起了近代发酵乳生产和消费的开端；1934年，Henneberg首先提出，为了提高酸奶的保健价值，在制作酸奶的菌中补充嗜酸乳杆菌。

益生菌可以改善肠道菌群结构，抑制病原菌，消除致癌因子，提高机体免疫力，降低胆固醇。因此，益生菌作为一个新领域，在食品中应用欲加广泛，除应用于发酵乳制品外，也正逐步被应用于开发各种功能性食品，如果汁、糖果、冰淇淋、冷冻酸奶等(Dobrogosz, 1994; Gregor,1999)，对于人类的营养和健康具有重要的意义。益生菌己作为一个新的领域正逐步被了解和关注。

目前应用于人体的益生菌有双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌、酵母菌等。在这些益生菌当中研究最多和应用最多的要属乳酸杆菌属和双岐杆菌属等。而对于芽孢杆菌属的研究相对较少,不过有研究表明芽孢杆菌属有着很强的营养特性,并且具有耐高温,耐酸碱的良好稳定性和优良的产酸、产酶、产维生素等性能,能保持较高活菌数,并且能够较好地发挥生理生化作用,有着很好的应用前景。

在国外市场上,益生菌产品以两种形式销售:食品和膳食补充剂。含有益生菌的食品几乎全部是奶制品,所用菌种主要为乳酸菌和双歧杆菌。产品类型主要是添加了益生菌的液态奶和酸奶。约0.6%的液态奶产品含有益生菌,使用的菌种约是奶制品中所用益生菌种类的40%,其余60%用于酸奶。国内益生菌产品由生产商自己制定,奶制品中未明确益生菌是否是活菌及含量。在美国含益生菌的美式奶制品的配方多由生产商自己制定。美国要求酸奶产品至少要用保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌进行发酵,但没有明确活菌含量。仅有加州和俄勒冈州规定了所有奶制品中益生菌的最低水平;非发酵的酸性奶要求为1×106cfu/ml。生产商建议在货架期末酸奶和非发酵的酸性奶中益生菌含量应为1×106cfu/ml。

虽然奶制品中益生菌数目很高,但在含有初始菌种的环境中进行益生菌的选择性计数还比较困难。产品中不同种属细菌和受损细胞相混杂都使细菌计数变得复杂。另外,奶制品中益生菌的存活情况也是一个重要问题,液态奶中的益生菌在整个货架期十分稳定,而酸奶产品中的益生菌由于对酸或氧敏感,存活数目易下降,这些因素可能使产品中活性益生菌含量低于上述规定和建议的水平。

在一些欧洲国家，自80年代中期以来，一些含有益生菌，特别是嗜酸乳杆菌和双歧杆菌的发酵奶开始上市，估计占到当前欧洲市场总酸奶产品的10％－20%，但在这方面嗜酸乳杆菌更占有优势。因双歧杆菌在加工及保藏过程中都需要严格的厌氧条件，要保持较高的活菌数及活力尚存在一定的技术困难。利用益生菌开发的其他各种功能食品也正逐步被投放市场，如瑞典的Malm。大学医院与Probi生物技术公司Skanemejerier乳品公司共同开发出了一种非乳制品的乳杆菌发酵的燕麦粥；美国威斯康星大学开发涂有长双歧和嗜酸乳杆菌的松脆曲奇。在乳制品中，主要用于酸奶、奶酪、奶油、干酪、微生态制剂等的生产。从功能上来讲，一方面，益生菌主要用于发酵乳制品食品的生产，并逐步用于开发各种功能性食品，如酸奶、奶酪、益生菌饮料等等；另一方面，作为功能性食品补充剂，益生菌也添加到奶粉、冰淇淋、奶酪、果汁、糖果、冷冻酸奶等食品中。在欧美、澳大利亚、日本等国将含有嗜酸乳杆菌和双歧杆菌的酸奶称为AB酸奶；含嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和干酪乳杆菌的酸奶称为ABC酸奶，较为盛行。这类产品的生产均离不开嗜酸乳杆菌发酵剂：目前，传统的乳酸菌发酵剂逐渐被遗弃，取而代之的将是一次性直投式粉末发酵剂。开发此类发酵剂的公司如科汉森（Hansen）和丹尼斯克（Danisco）。此类发酵剂可以直接用于生产发酵乳品。

另外，象Ymer(丹麦）、Nordic ropy milk（北欧黏性乳）等酪乳类制品以及浓缩酸奶（中东）、Chakka（印度）等类酸奶制品和Kefir（开菲尔）、Koumiss（乳酒）酵母发酵产品正成为开发热点，每年新上市的含有益生菌的乳制品的数量大幅增加。

泡菜是民间自制的营养食品，以其丰富的营养养育着一代又一代人，在我国，泡菜有几千年的食用历史，泡菜中有丰富的活性乳酸菌，其中包括嗜酸乳杆菌。从上世纪50年代开始对益生菌以及与微生态相关的基础理论及应用进行研究。80年代成立了微生态学的学会组织，继而出现了一些微生态制品。进入21世纪后，益生菌的研究应用受到了广泛重视。目前，常用的益生菌菌种有双歧杆菌，乳酸杆菌和某些链球菌。其中，双歧杆菌有青春双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌等；乳酸杆菌有嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、胚芽乳杆菌、短乳杆菌、纤维二糖乳杆菌和乳酸乳杆菌。链球菌有粪链球菌、乳链球菌、嗜热唾液链球菌和乙酸乳酸链球菌。此外，明串球菌属、足球菌属、丙酸杆菌属和芽孢杆菌属的菌种也可用作益生菌。在食品中的应用有光明集团、蒙牛、伊利等国内乳制品厂家生产的含有嗜酸乳杆菌和双歧杆菌等益生菌的酸奶（含有嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌），正日益受到人们的青睐。

含益生菌的膳食补充剂剂型有胶囊、粉剂、口服液、片剂,并添加了其它成份,如:奶制品、非乳载体、羊奶粉、酸果提取物、低聚果糖、免疫球蛋白、发酵副产物及其它生物活性物质。膳食补充剂主要作为保健食品和天然(natural)食品进行销售。过去的几年中,随着天然产品市场的总体增长,这一市场也稳定增长。

在美国另一种益生菌产品是生物治疗剂。这类产品并不普遍,它们在医生推荐下食用来缓解某些不适,而不是用来促进健康。一种用来治膜性结肠炎的含假丝酵母菌的新产品正处于试验阶段。一些非处方产品用于帮助那些易于产生阴道感染的妇女恢复正常的阴道菌群。

益生菌的临床效力与每日摄入量有关。大量的益生菌生理效应研究(如治疗腹泻、乳糖不耐受、提高粪酶活性等试验室研究)证实,每日有效摄入量为1×109-10cfu。现在膳食补充剂中活性益生菌含量很容易达到这一水平。由于缺乏对一般健康人群产生特定效果所需剂量的药理学资料,生产厂家难以标明益生菌的适应服用剂量。

近10年来,越来越多的学者认识到肠道菌群对人类健康的重要性,以及膳食成份对肠道菌群的构成及代谢的有益调节作用。随着微生态基础理论研究的深入,以及该理论被应用在实践上取得成效,益生菌产品得到迅速发展。国内外益生菌市场也呈现出良好的发展态势。

益生菌的基础研究与应用，在日本、法国、美国、俄罗斯、德国等国家较受重视。在欧洲，益生菌饮料代表着一种新型的健康品，下表为近几十年来国外大规模使用的典型的益生菌菌株。

下表格为近几十年来国外大规模使用的典型的益生菌菌株

发酵乳制品常用菌种功能与用途