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文/潘子明
國立台灣大學生命科學院微生物與生化研究所所長
■一、前言
依據國內外報告，乳酸菌對人類健康的功效有：改善乳糖的吸收、減少嬰兒或成人的下痢
、增強免疫能力與減少細菌酵素。極具潛力之功效有對病原菌產生競爭、降低膽固醇與抗
腫瘤。推測之功效，則有合成葉酸及B群維生素與促進礦物質吸收等。乳酸菌產品甚早即
普遍於人類生活之中，由於其對於人體的益處，相關發展日益蓬勃，目前乳酸菌產品在國
內每年約有20~25億元之營業額。本文將介紹國內乳酸菌相關研究概況，以及筆者對於乳
酸菌降低膽固醇能力之研究成果，提供給各界參考。
■二、乳酸菌於國內研究之概況
目前國內有近兩百篇已發表之研究報告，以性質區分可歸納為十四大類：
1.乳酸茵分離分類等基礎研究
施宗雄教授於1971~1974年從事台灣生乳中乳酸菌的分佈及其性質之研究。就台灣中部、
北部、南部及東部地區之牛乳而論，主要乳酸菌為正型發酵的Streptococcus type乳酸菌
最多，Lactobacillus type次之。
2.乳酸菌保存及提高存活力基礎研究
許文輝教授於1987~1991年進行菌種保存與研究發展四年計畫，完成23株乳酸菌之分離及
鑑定。另外，金安兒教授於1991年利用控低溫真空乾燥法乾燥Lactobacillus
acidophilus菌株之探討，以控低溫真空乾燥法，可得與冷凍乾燥相近的存活率，並可縮
短製程時間。於2004年則是藉由熱休克或冷休克進行處理，探討其對嗜酸乳酸桿菌在冷凍
乾燥中，抵抗力的誘導效果，以提升所得乾燥菌株之存活率與儲藏安定性。
3.乳酸菌在消化道之生態研究
張登欽教授及曾義雄教授，對台灣雞種腸道中產生洛德因之洛德乳酸菌(L. reuteri)進行
研究，使用Co-culture/overlayer方法檢測發現能產生洛德因之乳酸菌(RPLR)佔總乳酸菌
之比例為0~76%。顏聰榮教授於2001年研究益生菌L. GG吸附在Caco-2細胞上對抗生素及生
物黃酮通透的影響，以及發酵蔬菜中乳酸菌的分離鑑定及其當作益生菌之分析，於2003年
研究益生性乳酸菌對Clostridium difficile在Caco-2細胞單層膜吸附之影響。
4.乳酸菌天然抗菌物質之研究
林慶文教授於1987年進行乳酸菌中天然抗菌物質之研究，篩選分泌天然抗菌物質之乳酸菌
，自91個不同乳酸菌菌株中篩選出L. acidophilus、L. bulgaricus、Streptococcus
lactis SK2等產生抗菌物質較強之菌種。范晉嘉先生於1993年進行乳酸菌L. plantarum抗
菌作用之研究發現，自酸菜分離出之L. plantarum菌株，其無菌培養液對Escherichia
coli, Pseudomonas aeruginosa及Bacillus cereus具有抑制作用。
5.提升乳酸菌增殖率之研究
黃建榕教授於1995年進行胺基酸寡糖類之生合成及其對Bifidobacterium屬乳酸菌增殖效
果之研究。研究發現，以正乙醯-D-葡萄糖胺為受體時，所生成之2~3種胺基酸寡糖類對
B. longum及B. bifidum之增殖效果均甚良好。
6.乳酸菌在農產品應用之研究
方祖達教授與周正俊教授於1995年進行有孢子乳酸菌應用於醃漬及發酵蔬果之研究，主要
結果為辣椒接種Bacillus coagulans有抑制黴菌及酵母菌之發育，並可使乳酸菌在發酵初
期迅速增殖。其中，Leuconostoc mensenteroides、Pediococcus cerevisiae、L.
brevis和L. plantarum，更會在不同發育時間出現增殖。
7.乳酸菌在畜產品之研究
周學明、李瑞玲及陳瑞山等學者，進行添加乳酸菌與乳蛋白水解物對發酵香腸主要品質之
影響。結果發現，發酵香腸製作時，添加L. plantarum、Pediococcus acidilacici或
Pediococcus pentosaceus，均可達到製作過程中的危害分析臨界管制，進而確保產品的
微生物品質與安全性。
8.乳酸菌與發酵乳相關之研究
施宗雄教授、顏成君、黃俊達、葉金桂及鍾德豫等學者於1995年，以不同乳酸菌應用於冷
凍酸酪乳製造之研究。主要結果為L. bulgaricus、L. acidophilus、Streptococcus
thermophilus及Lactococcus lactis在製作冷凍酸酪乳中，雖會有一定的損傷或死亡，但
在-18℃及-31℃貯存5週，其菌數仍可保持在7log CFU/mL以上。
9.乳酸菌應用為保健食品之研究
廖啟成、袁國芳等學者於1995年進行產業用菌種的保存及開發五年計畫。主要為分離評估
與鑑定乳糖高分解率乳酸菌種改良及應用，並完成本土性雙歧桿菌的分離及耐膽鹽特性與
glutathione合成缺失突變株之篩選。周正俊教授於2003年研究乳酸菌與雙叉桿菌發酵豆
奶中異黃酮素含量之變化，以及乳酸菌與雙叉桿菌發酵豆奶之抗致突變性與抗氧化活性。
張勝善於2000年從事乳酸菌和雙叉乳桿菌益生特性之探討；2002年從事益生菌與其發酵乳
抗氧化能力和免疫功能之探討。潘子明教授以本土分離乳酸菌Lactobacillus paracasei
subsp. paracasei NTU 101與Bifidobacterium longum BCRC 11847，以1:2的混合比例接
種，於25%牛奶及75%豆奶作為發酵乳的基質培養，12小時後以添加10及15%枸杞溶液之可
滴定酸量分別為0.44%與0.42%；經研究結果發現，以添加5%的枸杞溶液在整體接受性方面
平均分數最高，且P其他樣品有顯著差異。此產品在4℃儲存14天之後並無嚴重離水現象，
且菌數還能維持在109 CFU/mL。
潘子明教授以不同乳酸菌發酵乳餵食高膽固醇的倉鼠，探討其對血中膽固醇及各脂質的代
謝之影響(於後文詳述)。
10.乳酸菌醫療效果之研究
張靖男、沈詠梅、俞寶華、李顯章等學者於1986年進行仔豬遲發性下痢之研究。研究發現
，乳酸菌類製劑可治遲發性下痢。曾浩洋、余碧等人則於1994年進行飼料用酵素及乳酸菌
之生化評估及相關乳酸菌之分子分類之研究，結果由兔子、雞、豬等動物之腸道系統分離
出之乳酸菌類，有些對耐胃酸及耐膽鹽性佳，有些可吸附在腸道皮細胞上，以上皆具備作
為益生菌劑(probiotics)的條件。黃建榕於2000年收集由嬰兒糞便中分離純化、商業上販
售，以及購自菌種保存、研究中心的乳酸菌和雙叉乳桿菌等共計35株進行研究，其中篩選
出具備耐酸性和耐膽鹽性、對病原菌具抑制性、具抗氧化、抗致突變性及可水解乳糖合成
機能性寡醣類等益生特性的菌株。
11.乳酸菌與酒類生產之研究
劉益善、陳惠琪等學者於1994年利用高尿素酵素乳酸菌於麴釀酒類之製造。結果發現添加
高尿素酵素乳酸菌於15℃攪拌3天，則酒中尿素量可由30ppm降至0ppm，其ethyl
carbamate含量儲酒一年後只上升7 ppb，而未處理之生酒則由35 ppb上升至130 ppb。
12.乳酸菌應用在中式飲食上之研究
張勝善教授於1995年探討乾燥對部分豆乳取代酸酪乳，其雙叉乳桿菌與嗜酸乳桿菌存活之
影響。研究結果發現，添加部分豆乳對L. acidophilus與B. bifidum乾燥後之存活力沒有
任何影響。
13.乳酸菌在生物科技上之研究
顏聰榮教授於1989年以細胞融合法改良乳酸菌菌體外蛋白性物質分泌力之研究。以
Streptococcus lactis 12267及Bacillus subtilis 51166進行細胞融合，由融合菌中篩
得4株具nisin生產力及抗性，同時又比原菌有較高之菌體外蛋白質分泌力。蔡珊珊教授於
1986年利用固定化乳酸菌進行蘋果酸乳酸發酵，結果篩選出Leuconostoc sp. TMB4440之
乳酸菌固定於2.5%的Ca-alginate gel中，活化後可連續培養11天，再重新活化後又可重
複使用。張登欽教授於1993年研究洛德因乳酸桿菌抗藥質體的鑑定與選殖；1998年研究洛
德乳酸桿菌內源性質體之抗藥基因與複製區的分子特性分析及其選殖載體之構築；2001年
研究洛德乳酸桿菌染色體之啟動子、訊息序列，以及終止子的分子鑑定；2002年研究洛德
乳酸桿菌染色體訊號序列的轉載，以及定序及洛德乳酸桿菌表現分泌植酸脢的研究；於
2004年從事洛德乳酸桿菌表現分泌載體–pNlp1及p203的分子特性分析。林慶文教授於
2002年從事含人類乳鐵蛋白基因乳酸菌之開發，以及乳鐵蛋白素之抗菌能力分析。
14.乳酸菌與調味品相關之研究
周正俊教授於1995年進行乳酸菌與酵母菌對豆瓣醬中香味成分形成之影響。結果發現，添
加有Streptococcus faecium之醬醪會有較高的乳酸含量，其中共鑑定出13種香氣成分。
施宗雄教授於2003年從事選殖乳酸菌以乳清為發酵基質生產乳酸之研究，期能提高乳酸生
產效率，進而達到降低生產成本之目的。
■三、乳酸菌降低膽固醇能力之研究目的
根據研究顯示，血脂肪異常在心臟血管疾病發展中扮演重要角色。若單由血中膽固醇之危
險因子而言，膽固醇可以在體內合成，或由食物攝取。膽固醇不溶於血液中，必須與血中
蛋白質結合來輸送，所以呈現多種型態。當血清膽固醇濃度大於200mg/dL時，因冠狀動脈
心臟疾病死亡的機率急遽上升，因此血中膽固醇濃度可作為一個很好的預測指標。膽固醇
值高者，冠狀動脈心臟疾病的罹病率和死亡率亦高，但若經過非藥物或藥物的治療而降低
膽固醇值，確實可明顯減少冠心病的發生。
自1974年Mann與Spoerry等兩位學者發現，非洲的馬賽族人吃了大量由乳酸菌醱酵的牛奶
後，血漿中的膽固醇含量下降。關於乳酸菌或其他益生菌種與膽固醇的關係，成為學者研
究的主要課題。有鑑於乳酸菌與膽固醇關係的重要性與對健康之貢獻，筆者進一步探討兩
者之間的關係，首先進行體外試驗，然後再進行動物試驗。如倉鼠體內脂質代謝特性中，
因膽固醇與膽酸的代謝、脂蛋白中的膽固醇與三酸甘油脂會因高油飲食而升高，以及動脈
硬化早期病徵等均類似人類。因此筆者以倉鼠為實驗動物，進行降低膽固醇及改善腸道菌
相的試驗(表一)。
實驗所使用的乳酸菌為：由嬰兒糞便分離之L. para. subsp. paracasei NTU 101，以及
筆者嘗試自泡菜中分離出數株乳酸菌株篩選出之L. plantarum NTU 102，分別將其發酵製
成之發酵乳，並與脫脂牛奶組和控制組作比較。倉鼠在餵食高膽固醇飲食一個月後，將其
飲水改成含菌的發酵乳或滅菌牛奶，再飼養一個月後，取其血液做脂質分析及盲腸做腸道
內菌相評估。另外，在飼養期間，取飼養中期及末期之糞便，進行水分含量的檢測，以間
接瞭解其消化情形。結果發現，L. para. subsp. paracasei NTU 101及L. plantarum
NTU 102乳酸菌，皆有降低膽固醇之功效，其中L. para. subsp. paracasei NTU 101效果
較好，下降了26.4%；L. plantarum NTU 102則下降23.5%。餵食乳酸菌的倉鼠到飼養末期
，其糞便中的水分含量皆上升，由實驗結果可推測其有良好的消化、排泄作用。另外，在
LDL膽固醇、HDL膽固醇、三酸甘油酯方面也呈現下降的趨勢。盲腸中的乳酸菌數以餵食
L. plantarum NTU 102的倉鼠最多，L. para. subsp. paracasei NTU 101次之；雙歧桿
菌在各組間的差異性不大。
■四、結論
四十餘年來台灣地區因為經濟發展迅速，生活習慣日漸西化，飲食型態轉變且應酬多，因
此運動量相對降低。於1950年代，國人十大死因中以傳染性疾病為主，然而至1990年代後
，則由心臟血管疾病居上。如能透過非藥物方式降低血液膽固醇，將對國人健康有重大影
響，而乳酸菌對此方面的功效，更是值得期待。
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