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[一月份] 2018年物种日历 1月25日 干酪乳杆菌

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发表于 2018-1-25 09:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
大家好,李子终于又跟大家见面了。许久没写物种日历,一来就是这么一个对绝大部分人从来没见过、从来没听说过、毫无萌点的东西,压力山大啊……赶紧来瓶养乐多压压惊吧。
扯开一排塑料薄膜、用小吸管戳破瓶顶上的锡纸、然后三两口吸掉酸甜的乳汁。但就在回味地咂咂嘴的当头,上亿个没见过、没听说过、毫无萌点的家伙——养乐多里的“干酪乳酸杆菌”——就会穿过你的喉咙,再穿过胃和十二指肠,最后前往小肠落脚。在肠道里,它们会见到更多差不多的同伴,也就是乌泱乌泱的肠道菌群,然后共同在肠道内进行,呃,一些活动。

养乐多是许多人的心头爱。图片:nuffnang / thefoodscout.net
那么后面会发生什么呢?这个还真不好说清楚,我们一会儿再谈。总之先说一下这个干酪乳酸杆菌吧。
物历“第一菌”
干酪乳杆菌的学名是 Lactobacillus casei,属于乳杆菌目、乳杆菌科、乳杆菌属。(没错,物种日历第一次来到了细菌域!)词根 Lacto 是拉丁语中“乳”的意思,这一类细菌能将碳水化合物发酵成为乳酸,同时其在显微镜下又呈现出细长状,像杆子一般,故得名乳杆菌。

扫描电镜下的干酪乳杆菌代田株。“代田株”是什么?下文告诉你。 图片:Science Photo Library / fineartamerica.com
利用微生物发酵的食品储藏加工技艺可以说是人类饮食文明中的普遍现象。从四川炒菜炖菜的泡椒坛子,到德国巴伐利亚佐猪脚的酸菜;从欧亚大陆游牧民族的酸奶,到修道院的啤酒、葡萄酒……很难说谁最先发明/发现了这一现象。事实上它是人类文明共同的结晶。当无害的乳杆菌在食物中大量繁殖,便可挤走那些有害的菌群,食物得以长期保存,同时还能获得特别的风味。
我们这里讲的干酪乳杆菌亦是如此。casei 来源于拉丁语中的“奶酪”一词,这种乳杆菌在若干种奶酪中都有发现,最鼎鼎大名的就是英国萨默赛特(Somerset)的车打芝士(Cheddar Cheese)了。发酵成熟之后的车打芝士质地略硬,味道香醇,不管是佐面包还是做菜,都十分经典百搭。

农产品展上陈列的Cheddar Cheese。 图片: BulldozerD11 / tractors.wikia.com
在微生物学开始蓬勃发展的20世纪初,丹麦生物学家欧拉-杨森(Orla-Jensen)发现了这种菌并为之命名。但是,离这个菌大扬其名,还得等上好几十年的时间。这就不得不说到另外一个人,埃利·梅契尼可夫(Elie Metchnikoff),一个特别爱喝酸奶的诺贝尔奖得主。
喔,那个诺贝尔奖和酸奶没有关系,他之前研究的是免疫,发现了白血球的吞噬作用。
图片:Kaufmann SH / Nature Immunology(2008)
不过他对微生物的兴趣非常浓厚的。他旅行到保加利亚,发现那边的人相当之长寿,秘诀呢,他觉得好像跟喝酸奶有关。(哎呀你看,现在广告里面的保加利亚酸奶也是这个套路嘛。)
于是他提出,体内“有毒的细菌”会导致衰老,而乳酸菌恰好能帮助人们抵御这些细菌,所以人们应该多喝酸奶。他身先士卒,每天一杯,成功活到了71岁,已经大大超过当时人们的平均寿命了。

梅契尼科夫被誉为“自然免疫之父”。 图片:George Grantham Bain Collection / en.wikipedia.org
梅契尼科夫对了一半——人们体内确实存在着数量巨大的各类细菌,其中有益的菌群对人体健康十分重要,特别是肠道菌群的平衡,对于消化吸收营养物质非常有帮助。实际上,干酪乳杆菌存在于人的肠道和口腔,确实是一种可以帮助消化的细菌,也就是所谓的益生菌。前面提到的车打奶酪的干酪乳杆菌,最早是来源于牛的胃(不过现在已经实现了工业化生产)。干酪乳杆菌能够在比较广的温度和酸碱范围中存活,能够促进嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus,A 菌)的生长,产生淀粉酶、更好地消化淀粉等醣类,缓解消化不良、腹泻等症状;也有研究表示,益生菌可以调节免疫系统,增强人体免疫力。
“养乐多之父”
不过呢,狂喝酸奶这一点其实并不靠谱。酸奶中的大部分益生菌,通过唾液、胃酸、胆汁的重重“进攻”(毕竟是外来的细菌),早就不剩几个了,根本无法形成规模效应。但这个思路是对的——如果能够找到一种益生菌,通过人们漫长的消化道还能生存,并能遂人类的意愿在肠道内扎根定殖,发挥作用,就再好不过了。

不同菌种在消化道的分布。
图片:Jon A. Vanderhoof, Rosemary J. Young / oley.org
这时候,本文重要角色、日本微生物学家代田稔(しろた みのる)就登场了。生于19世纪末的代田老师,在年轻时接受了现代科学的教养;然而当时的日本依然积贫积弱,人们的健康是个大问题,不少人死于各种疾病。抱有医学梦的他意识到,疾病只是表象,增强体质和抵抗力才是根本。他想通过一些办法来彻底提升民众的身体素质,于是考入了当时的京都帝国大学,于1930年拿到了医学博士学位,主攻微生物,成为了教授。(话说,他后来还短暂在哈尔滨医学院担任过教职……)

Yakult与代田稔。 图片:hyogo-yakult.co.jp
他培养了干酪乳酸菌的一种菌株,这种菌株非常顽强,耐酸性很好,能够通过口腔、胃和十二指肠,不被胃酸和胆汁消灭。从哈尔滨回到日本之后,代田建立自己的研究机构,注册了养乐多(ヤクルト,Yakult)商标,并将这种益生菌配成乳酸菌饮料,于1955 年成立公司投放到市场上去。这种菌株也因此被命名为“代田株”。

干酪乳酸菌代田株。 图片:Science Photo Library / fineartamerica.com
虽然 Yakult 来源于酸奶的 Jogurt,但其实并不是酸奶,它的生产过程并不是对牛奶进行发酵,而是兑制的,成分是水、糖、奶粉和香料,一瓶(65ml)里加入了65亿代田培育的这种干酪乳酸杆菌活菌(没错,活菌……因此也需要冷链运输、售卖,保证菌群稳定)。在当时,这种饮料成本比较低,售价便宜,因此代田的公司打出的旗号是“一张明信片一根烟就能买一瓶养乐多”(ハガキ1枚煙草1本の値段で買えるヤクルト),养好肠子,健康长寿。有意思的是,当初为了推广养乐多,代田的公司雇了很多家庭主妇,骑着自行车或者小摩托,背后装着个保冷箱,深入社区挨家挨户卖,被称为“养乐多女士”。养乐多遂流行一时,整个亚洲都有它的身影。据说,我们小时候喝的娃哈哈乐百氏AD 钙奶,也是受养乐多的启发而成。
究竟有多“益生”
干酪乳杆菌是益生菌没错,但是真的有广告吹得那么神奇么?有益生菌的酸奶、饮料茫茫多,它们到底能达到怎样的效果、究竟能不能提高这样那样的水平、健康长寿呢?

益生菌对健康的好处宣扬已久。 图片:drlam.com
现实并没有那么简单。虽然在未来,通过益生菌治疗肠胃疾病、调节免疫机能,确实是有可能的,但现在人们对于肠道菌群的研究,才只是冰山一角;肠道菌群如何工作、菌群失调之后会发生什么、如何恢复失调的菌群,人们都还没有彻底了解。前几年有人研究过肥胖人群、正常人、瘦子的菌群,发现肠道菌群有可能影响身体胖瘦;把瘦小鼠和胖小鼠的粪便移植到无菌小鼠身上,确实是有显著的不同。但这离医药、乃至商业应用还有很远的距离,现在号称能够通过调节肠道菌群而达到减肥效果的饮品、药品,统统都是大忽悠,更别提这些饮品里面添加的糖了。
不过呢,益生菌的益处,确实也有研究支持,只是说还不能完全建立“摄入益生菌——提高xx指标、治疗xx疾病”的链接。所以,世界各地的食品监管部门,是允许一些益生菌(包括干酪乳杆菌在内)添加到食物里面的,但是呢,作为保健食物是不可以宣传有任何切实的疗效,大部分也就是泛泛而谈能够促进肠胃功能之类。达能碧悠就因为宣传能治疗便秘或者腹泻而吃过官司。

各式各样的益生菌产品。 图片:Jacqueline Howard / cnn.com
毕竟,从奶酪酸奶和泡菜开始,人们吃乳杆菌之类的益生菌也有好一阵了,这些菌肯定吃不死你,或许也能为健康带来好处;但目前人们的认识也到此为止,喝点养乐多肯定不顶事儿,就不要指望它发挥什么神奇功效啦。
作者有两句

日历娘告诉我,这是物种日历第一次接触原核生物,踏入细菌的领域。既然今年的物种日历以“文明”做主题,那么就绕不开各式各样为我们所用的细菌。在我们看不见的微观世界,这些细小的生物默默地存在并工作着,与我们形成了一种奇妙的共生关系。

我会写接下来数篇微生物相关的文章,不仅谈微生物本身,也谈我们和微生物之间的故事,乃至人们慢慢走入微观世界的探索过程。如果顺利的话,年中也将会有一本关于微生物的书和大家见面(我翻译的!),现在还不能透露太多,到时候大家就知道啦。

下次见啰!

-------- 代田家“萌菌”的分割线 --------
让岁月凝结成文明,让我遇见你。2018年《物种日历》,每日零点,一同品鉴文明。

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发表于 2018-1-25 09:49 来自手机 | 显示全部楼层
楼主辛苦了
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发表于 2018-1-25 18:51 | 显示全部楼层
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发表于 2018-1-27 21:51 | 显示全部楼层
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发表于 2018-1-28 17:49 来自手机 | 显示全部楼层
以前还真不知道这些
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发表于 2018-1-29 20:11 | 显示全部楼层
有时间带着孩子一起看
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发表于 2018-1-30 22:04 | 显示全部楼层
感谢楼主分享
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发表于 2018-1-31 15:46 来自手机 | 显示全部楼层
很喜欢这篇文章
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发表于 2018-1-31 23:44 来自手机 | 显示全部楼层
感谢楼主分享
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