乳酸菌之介紹

西元前五千年，美索布達米亞人發現葫蘆內之山羊奶於炎熱氣候下竟 會凝固結塊，透露出其中乳酸菌參與發酵之作用。而中國幾千年來的醃漬 物、地窖內的陳年老酒，更顯示乳酸菌於人們生活上扮演的重要角色。最

先的科學證據是在西元 1857 年，由法國化學兼微生物學者巴斯德(Louis

Pasteur, 1822-1895)發現酸乳(sour milk)中有微小生物體的存在，將其定名為

「levue lactique」，首度揭露此發酵作用為乳酸菌所致之秘密。

素有「乳酸菌之父」之稱的俄國科學家梅契尼可夫(Elie Metchnikoff, 1845-1916)，於西元 1900 年提出經常飲用發酵乳對人體健康有助益並能延 長壽命之說，梅契尼可夫認為發酵乳中的微生物能抑制腸道中腐敗菌的生 長，減少有毒物質的產生，因此延緩老化的發生。自此之後，許多研究學 者陸續投入此領域，便開始建立起乳酸菌的「益生」(probiotic)形象。

2-2 乳酸菌的定義

乳酸菌泛指能利用食物中的碳水化合物進行發酵，藉以獲得能量，同 時可產生多量乳酸等有機酸之一群細菌的總稱。一般具有下列共通的特性 (Axelsson, 1998)：

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(1)為革蘭氏陽性菌；(2)無移動性；(3)營養需求複雜，需有醣類、胺基酸、

核酸衍生物、維生素等多種養份方可生長，並且會分泌乳酸；(4)過氧化氫 酶陰性，無細胞色素；(5)氣體需求為厭氧、微好氧、兼性厭氧或是耐氧厭

氧性。一般可於有氧環境下生長，但以在無氧環境下生長較佳；(6)不產孢。

若依乳酸菌之代謝途徑及最終產物來區分，可將其分為同型發酵 (homofermentative)及異型發酵(heterofermentative)乳酸菌。同型發酵菌約可

生成90～100%的乳酸，而異型發酵菌除了產生 45～50%乳酸之外，尚有醋

酸、酒精、二氧化碳等副產物。其化學反應式如下：

同型發酵(homofermentative)

C6H12O6 2 CH3CHOHCOOH glucose lactic acid

異型發酵(heterofermentative)

C₆H₁₂O₆ CH₃CHOHCOOH + C₂H₅OH + CO₂

glucose lactic acid alcohol carbon dioxide

2-3 乳酸菌的分類

乳酸菌廣泛分佈於自然界中，依分類鑑定屬性，其界定仍有許多爭議 存在。乳酸菌的分類，大抵可歸納為下列十一屬(Axelsson, 1998)：

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(1)鏈球菌屬(Streptococcus)；(2)腸球菌屬(Enterococcus)；(3)乳酸球菌屬 (Lactococcus) ； (4) 四 體 球 菌 屬 (Tetragenococcus) ； (5) 肉 品 桿 菌 屬 (Carnobacterium)；(6) 徘徊球菌屬(Vagococcus)；(7)足球菌屬(Pediococcus)；

(8) 明串球菌屬(Leuconostocs)；(9)乳酸桿菌屬(Lactobacillus)；(10)雙歧桿 菌屬(Bifidobacterium)；(11)有孢子乳桿菌屬(Sporolactobacillus)。

其中乳酸桿菌屬及有孢子乳桿菌屬是屬於乳酸桿菌科(Lactobacillaceae) (Kitahara and Suzuki, 1963) ， 而 雙 歧 桿 菌 屬 則 是 屬 於 放 線 菌 目 (Actinomycetales)之放線菌科(Actinomycetnceae)。如依乳酸菌之共通特性中

「不產孢、不具移動性」之定義，有孢子乳桿菌屬因會產生孢子及具移動 性等特性，其應被排除於乳酸菌之分類體系之外，但因其形狀為類似乳酸 桿菌屬之桿狀，並可進行典型之同型乳酸發酵(homofermentative lactic acid fermentation)，且有些菌株具有可產生拮抗 Bacillus cereus、B. subtilis 等害 菌之抑菌素(bacteriocin)的益生功效(Yanagiad et al.,1997)，故現已將其納入 為乳酸菌廣義性分類之一屬。另外，雙歧桿菌屬則因屬於放線菌科，故其 於基因型(genotype)方面之遺傳形態與典型之乳酸菌差異甚多，但是其表現 型(phenotype)則具有(1)可定殖於人類腸道，為人類腸道之正常菌群；(2)可 產生多量乳酸；(3)其益生功效類似多種乳酸菌等特性，故多數學者仍將之 歸類為乳酸菌(Chaia and Oliver, 2003)。

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第三節 乳酸菌為優質益生菌(probiotics)