开菲尔的生物学特性与活性功能研究进展.docx

?

?

开菲尔的生物学特性与活性功能研究进展

?

?

开菲尔的生物学特性与活性功能研究进展

开菲尔（Kefir）作为一种传统的发酵乳饮料，在国内外有悠久的饮用历史，它具有特殊的营养价值与保健功效，深受人们的喜爱。国内外的学者、专家对其组成、活性功能及作用进行过许多研究，发现作为酿制开菲尔的发酵剂——开菲尔粒（KefirGrains，KG），能使开菲尔酸奶比普通酸奶营养更丰富、更易于消化，它的构成菌所分泌的许多发酵产物有生理保健功能，具有调节循环和呼吸系统功能、改善消化机能、提高钙的吸收利用等作用，尤其是开菲尔具有的抗氧化、降血压、降胆固醇、抗肿瘤等生理保健功能，已使其成为近年开发研究的热点。同时也发现，开菲尔能分泌细菌素、抗菌肽、溶菌酶等天然抗菌物质，在食品工业、医药行业都非常值得开发利用。

1开菲尔的起源及营养功效

开菲尔是一种传统酒精发酵乳饮料，是以牛乳或山羊乳为原料，加入含有乳酸菌和酵母菌的开菲尔粒发酵剂，经发酵酿制而成[1]。它与传统的酸乳或用其他纯种乳酸菌发酵剂所制成的产品相比较，最显著的特征是除乳酸发酵外，还伴有轻微的由酵母菌引起的酒精发酵，是一种集酸味、醇味于一体的发酵乳制品。开菲尔起源于俄罗斯北高加索地区，在古时当地的山岳牧民将牛乳或山羊乳注入羊皮口袋经自然发酵生产酸乳酒，其残留物再补加牛乳或山羊乳继续发酵，经长期发酵后在皮口袋中形成不规则颗粒状物体，即为开菲尔粒。此后人们便直接将开菲尔粒添加到牛乳中，使之发酵而生成具有爽快酸味和起泡性的酒精性保健饮料。根据相关的研究报道，开菲尔发酵及成熟过程中，有益菌群会将牛乳中的乳糖大部分水解为对人体有益的L（+）乳酸，所以开菲尔含有容易被消化吸收的乳蛋白质和乳脂肪，对人体具有较高的营养价值[2]。开菲尔等发酵奶中非蛋白质氮以及游离氨基酸的含量比普通牛奶多，游离氨基酸有脯氨酸、亮氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、组氨酸等；碳水化合物丰富，主要有乳糖、半乳糖、葡萄糖以及微生物发酵产生的多糖；维生素主要有B族维生素，如B1、B2、B6、B12以及叶酸等，并有多种人体必需的矿物元素，如钙、镁、钾、磷、铁等，营养丰富，长期饮用后保健功效明显[3]。由于开菲尔有着特殊的营养和保健功能，对胃肠道疾病、便秘、代谢异常疾病、高血压、贫血、心脏病、肥胖症均有一定疗效，早在前苏联、西亚、南亚、东欧、北欧等地流行，最近在美国、加拿大以及日本等国也有越来越多的人饮用开菲尔，我国的东北、内蒙古、新疆和西藏地区人民，都有饮用开菲尔的历史，并把它称为牛奶酒、酸牛奶酒、奶酒、马奶子饮料、“西藏灵菇”等[4]。开菲尔是以牛奶为原料的发酵食品，它不但具有牛奶所含有的全部营养素，而且由于多种益生菌的相互作用使其营养比原乳有了更大的提高，是营养丰富、易于消化的保健食品。

2开菲尔粒概述

开菲尔粒，是由多种乳酸菌、酵母菌等微生物经强烈的相互作用而形成的特殊粒状结构，其外形不规则，多数呈花椰菜状，也有少量的薄片状和旋涡状或纸卷样等结构，表面卷曲，不平整或高度扭曲[5]，直径大多在1～15mm不等，最高可达20mm以上，多为白色或淡黄色且富有弹性，主要成分是水、黏性多糖、少量蛋白质、脂质[6]，其比例约为890～900g/kg水、2g/kg脂类、30g/kg蛋白质、60g/kg糖类和7g/kg矿物质[7]。开菲尔粒不溶于水，具有胶黏性，在乳中呈胶胨状的膨胀体。具有活性的开菲尔粒可浮在乳的表面生长、分裂并将其特性传给下一代以产生新粒，当其生长扩大时，数量的增加是依赖于原粒的分裂，粒由小变大，进而形成菌块[8]。菌块中约有50%的成分是由乳酸菌自身代谢向胞外分泌并蓄积的黏性多糖构成，它可作为微生物固定化的支撑体或栖息的多糖基质。前苏联、日本、德国的科学工作者，从20世纪初就开始研究开菲尔粒，但至今也没有仿制成功，虽然许多国家也有工业化生产的开菲尔问世，其口感和作用也与传统开菲尔基本相似，但仍不能形成开菲尔粒。根据现有技术条件，在没有原粒的条件下人们还无法合成新的开菲尔粒[9]。开菲尔粒是一个微生物的共生体系，不同来源的开菲尔粒是有差别的，但在微生物的组成种类上，主要含有乳球菌、乳杆菌、链球菌、明串珠菌[10-11]、酵母菌和醋酸菌等[12]。细菌中最多的是开菲尔乳杆菌（Lactobacilluskefir）、植物乳杆菌（L.plantarum）、醋化醋杆菌（Acetobacteraceti）[13]；酵母主要有乳酒假丝酵母（Candidakefir）和酿酒酵母（Saccharomycescerevisiace）[14]。周剑忠等对开菲尔粒和西藏灵菇中细菌和酵母的群落结构进行了比较分析[15]，认为西藏灵菇和开菲尔粒形态相似，都是乳白色、胶质状的块状物，上面都栖息着多种微生物，序列比对显示，