花粉的益生菌发酵研究现状

杨善岩，李海龙，狄志鸿，王永，代步珅，张杰

1(浙江亚林生物科技股份有限公司，浙江 杭州，311400)2(丹尼斯克中国有限公司，上海，200335)3(杜邦中国集团有限公司上海分公司，上海，200021)4(天津生物工程职业技术学院，天津，300462)

花粉是有花植物雄性器官中所含有的生殖细胞，亦称植物的“精子”，享有“完全营养品”的美誉［1-2］。然而，自然界中花粉是暴露在微生物的污染之下的，往往含有很多病原菌及腐败菌，所以食用前要进行严格处理。

益生菌(probiotic)是维持宿主体内微生态平衡的有益菌群，能帮助维持肠道功能，有促进营养吸收、提高免疫力等作用，其代谢产物能够抑制或杀死病原菌。益生菌(如乳杆菌、双歧杆菌等)引起的发酵不仅可以改善发酵食品的风味，提高食品的营养价值，而且能够增强食品的保健功效［3］。益生菌通过对肠道微生态的改善，可以抑制致癌物质的产生和细胞癌变［4］。随着花粉开发的不断深入，将花粉与益生菌进行有机结合，利用益生菌对花粉进行发酵，不但解决了花粉壁阻碍营养吸收的问题，而且改善了花粉的口感及风味，更可以调节人体肠道菌群、抗癌抑癌和提高免疫力。

1 花粉的营养及保健功能

花粉以其丰富全面、搭配合理的营养成分，使自然界中的其他营养物质都难与之媲美。其蛋白质含量不低于鸡蛋、牛肉，且含有人体所需的8种必需氨基酸;含有丰富的类脂(尤其是磷脂)，而且其中所含的不饱和脂肪酸含量丰富［5］;含有丰富且种类齐全的维生素(约有十几种);此外，花粉中含有的多种黄酮类化合物、核酸、生物酶等生物活性物质对人体有重要的营养和保健功能，如表1所示。

表1 花粉的保健功效［6－13］

2 益生菌发酵对花粉性状的改善

花粉是一种天然的高级营养品，但是花粉本身的一些特点(如壁厚、杂菌、特殊气味和致敏性等)，使其不宜未经加工直接食用。Belhadj等研究发现，未经加工处理的花粉往往含有大量的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)等，是许多微生物的载体，直接食用会对健康产生极大危害［14］。而通过微生物发酵则可以很好地解决上述问题，发酵可以破壁、杀菌、脱敏和改善风味，而且不会破坏营养成分［15］，从而使花粉变成一种营养丰富、安全可靠的高级营养品。益生菌的保健作用包括调节胃肠道菌群;促进机体免疫系统;抑制肿瘤发生;降低胆固醇和促进消化等。采用益生菌进行花粉发酵，将二者合二为一，可谓一举多得。

2.1 发酵对花粉的破壁作用

花粉粒外壁较厚，而且对酸、碱等理化因素都很稳定，因此花粉粒能长期保存在沉积物甚至化石中，所以食用未破壁的花粉，其营养物质不易被吸收。目前，市场上的花粉产品大多经过破壁处理，常用的破壁方法有机械破壁法、温差破壁法、液氮冷冻破壁法、引发子破壁法、有机溶剂破壁法、发酵破壁法、酶解破壁法等［16］。

李安平等［17］利用乳酸菌等对松花粉进行发酵破壁的研究，经适当的发酵处理，花粉破壁率可达89%。冯慧等［18］采用干性酵母进行油菜蜂花粉的发酵破壁，通过单因素及正交试验得到最佳破壁条件为接种量1%，m(花粉)∶m(水)=1∶1、发酵时间3 d、温度32℃，此条件下破壁率为52.30%。李永成［19］采用米曲霉(Aspergillus oryzae)、酵母、平菇(Oyster mushroom)和香菇(Lentinus edodes)4种微生物进行混合花粉的发酵破壁，破壁率分别为米曲霉89.3%，酵母61.5%，平菇90.9%，香菇58.8%。

2.2 发酵对花粉的抑菌作用

目前常用的花粉灭菌方法存在灭菌不彻底、生物活性物质易被破坏等问题。益生菌具有调节胃肠道功能、抑制病原微生物、预防癌变［20］、增加机体免疫及抵抗力［21］等功效。熊涛等［22］在植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)NC116抑菌性能的研究中发现，起抑菌作用的是菌体及其代谢产物中的各种有机酸和小分子多肽类细菌素。Pettis等［23］研究发现，酸奶中的益生菌能够抑制口腔中引发龋齿的突变链球菌(Streptococcus mutans)的生长繁殖，降低龋齿发生率。而Kaila等［24］研究发现，非活性益生菌制剂对由轮状病毒(Rotavirus)引起的腹泻有较好的治疗作用。利用益生菌对花粉进行发酵，其代谢产生的一些有机酸、过氧化氢和细菌素［25-27］等物质能够抑制病原菌和腐败菌，在破壁同时抑制花粉中病原菌的生长繁殖，改善了宿主肠道微生态，重要的是条件温和不破坏其生物活性成分。

2.3 发酵对花粉风味的改善

大部分花粉带有某些特殊气味，使人不易接受。徐菲与汤坚［28］利用保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)对玉米花粉进行发酵，探索了破壁条件，并改善了玉米花粉的风味、色泽。李安平等［29］通过米曲霉、乳酸菌等对松花粉进行发酵，在破壁的同时改善了花粉风味，并将其做成香甜可口、富含活性乳酸菌的浓缩型发酵饮料，具有良好的美容、保健功效。焦士蓉、王玲［30］在花粉发酵酸奶的研究中，以油菜花粉和鲜牛奶为原料利用嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌发酵，制备出营养丰富，风味及色泽独特的酸奶。

2.4 发酵对花粉致敏性的消除

花粉具有抗原性，能引起某些人花粉过敏［31］。有研究证明，引起过敏的物质是一类蛋白质，但并不是所有的花粉中都含有这类蛋白质［32-33］。瑞典A B Cernlle公司的发明专利《从花粉中获得重要成分的方法》，介绍了在提取花粉有效成分的过程中，采用微生物发酵可以消化花粉中的大分子蛋白，能消除或降低引起过敏反应的几率，同时可以提高有效成分的提取率。Claudio和他在英国食品研究所的同事［34］研究了益生菌对花粉过敏症的治疗作用，将选取的曾患有季节性过敏症的志愿者分成2组，一组每天喝含干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)的奶制品;另一组喝普通奶制品饮料。研究发现，日常饮品中的益生菌可以改变免疫系统应对草类花粉的模式并平衡抗体，从而为过敏体质提供保护。

3 益生菌发酵花粉的营养及保健价值

戚薇等［35］采用纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)及乳杆菌进行蜂花粉固态发酵，发酵后粗蛋白增加5.9%，粗脂肪降低1.57%，游离氨基酸增加0.97%，乳酸增加0.2%。且产物具有蛋白酶和纳豆激酶活性，最高值分别为1 023.5 IU/g和5.78 IU/g。通过发酵，使花粉变成一种高蛋白、低脂肪并且含有蛋白酶及纳豆激酶的功能性营养强化剂。另外，徐祖荫、李永成以及包秀萍等人［36-38］在研究中也发现，经发酵法破壁的花粉中某些营养成分有增加的趋势。银杏花粉富含人体所需的必需氨基酸、黄酮、内酯、可溶性淀粉、有机酸、不饱和脂肪酸、核酸、酶、维生素和人体必需矿物元素等，对人体有极高的营养保健和药用价值。杜方岭等［39］的发明专利采用乳酸菌发酵银杏花粉制成益生菌银杏花粉，复合了益生菌和银杏花粉的保健功能，既含有抗癌、增强记忆力和提高免疫力等功效的银杏成分;又兼具调节胃肠道微生态平衡的益生菌群，集保健与治疗于一体，符合当前人们预防与保健、治疗与康复相结合的医学观点。

术后或急慢性病痊愈后的病人，在治疗过程中长期服用或注射药物(特别是抗生素类药物)都会破坏肠道微生态，使益生菌被抑制甚至杀死，出现菌群失调的现象。久病初愈或长期服药的人往往营养不良、厌食和消化功能低下就是这个原因。所以在这种情况下应该注意调节肠道益生菌群，使其恢复正常水平，同时注重营养的补充，这样才能使身体尽快恢复健康。花粉具有丰富的营养，被称为“完全营养品”和“微型营养库”;益生菌可促进消化吸收、防癌抑癌、抑制肠道有害细菌、降低胆固醇和提高免疫力［40］，如将二者进行有机结合既保证花粉的丰富营养，又有益生菌的特殊功效，则将是极具保健功效和市场前景的保健佳品。

4 展望

花粉以其丰富而全面的营养成分，为机体组织细胞生长和修复提供必需的原料，其含有的生物活性物质具有调节机体各项机能的作用。花粉中蕴含着人类最理想的营养源，在几十万种花粉及孢子中，含有13大类近400种营养成分及对各种疾病有明显疗效的功能因子，从蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸及有机酸，到各种酶、核酸、维生素及微量元素，完全可用中医的“君、臣、佐、使”理论复配出治疗各种疾病的良方［41］。现在，国外的一些研究机构已经以花粉为原料制成多种保健品及药品，我国自古就有使用及食用花粉的习俗。江浙一带将松花粉作为婴儿护肤爽身粉;历史记载松花粉古代作为宫廷仕女的美容品，武则天、慈禧太后都是花粉的长期食用者;另外中医组方中也有花粉的大量使用。随着微生物发酵技术的兴起，人们又尝试利用益生菌对花粉进行发酵，将益生菌与花粉进行有机结合，这样不但能达到破壁的目的，而且还能提高营养价值、抑制病原微生物、脱敏和改善风味，同时又能调节肠道微生态;而且益生菌代谢产物还具有降低胆固醇、提高免疫力和防癌抑癌等功效，可谓是一举多得。随着人们对花粉及益生菌功能认识的不断深入，花粉的益生菌发酵将成为新的研究热点，必将开发出更多针对各种人群的、具有独特功效的益生菌花粉发酵产品。

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