乳酸菌的简介一、乳酸菌的起源根据圣经旧的书上记载，公元前4000多年，人类已经开始发酵乳酸肉制品及蔬菜腌渍物。
直到公元1857年，巴斯德(Pasteur)发现酸乳(sour milk)中有微小生物体存在，将其定名为”levue lactique”，发酵乃微生物作用所致的秘密才首次得以揭露；这是发现乳酸菌的开端。
1873年李斯特(Lister)利用稀释法，由酸乳中纯化分离出Bacterium lactis，也就是目前的Lactococcus lactis，这是乳酸菌最早被分离出来的纪录(廖,1998；李,2000)。
二、乳酸菌的定义乳酸菌一般是指能将碳水化合物发酵分解为乳酸的细菌群(佐佐木隆,1998)。
乳酸菌群具有以下几点特性：1.为革兰氏阳性(gram positive)球菌或杆菌。
2.不产生孢子(nonsporting)且无运动性(nonmotile)3.不具分泌催化酶(catalase negative)之能力。
4.可在有氧环境生长，但以无氧状态下生存较佳，亦有绝对厌氧者。
5.需有碳水化合物、胺基酸、维生素等多种生长因子方能生长之复合营养需求性(complex nutritional requirements)。
6.依代谢途径与最终产物的不同，可分为同质发酵(homofermentative)及异质发酵(heterofermentative)两种乳酸菌。
同质发酵性乳酸菌含有aldolase，最终产物90％-100％为乳酸；异质发酵性乳酸菌具有phosphoketolase，其最终产物除了40％-50％的乳酸外，还包括乙醇、二氧化碳及醋酸等多项产物(Ingledew,1995)。
乳酸菌普遍存在动物体消化道中，因耐酸性佳且可分泌乳酸及抗菌物质等有利于生存的条件，故消化道三大菌群当中最占优势(Nemcova et al. 1997)三、乳酸菌的分类乳酸菌一般包括Lactobacillus (L)、Leuconostoc (Leuc.)、Streptococcus (S)及Pediococcus (Ped.)四属；广义的乳酸菌尚包括Bifidobacterium与Sporolactobacillus 两个属(Jay, 2000)。
近年来依据DNA和RNA序列相似性比对，将传统特上归类不明的菌属，一一明确独立成群，并赋与分类上之位置；至1999年底为止，乳酸菌共被分成18个属，分别为Abiotrophia、Atopobium、Bifidobacterium、Carnobacterium、Enterococcus、Lactobacillus、Lactococcus、Lactospaera、Leuconosto、Oenococcus、Pediococcus、Sporolactobacillus、Streptococcus、Tetragenococcus、Vagococcus、Weissella、Granulicatella、Paralactobacillus(李, 2000)。
其中Streptococcus属及Enterococcus属中的部份菌株对人类及动物具有病原性，Bifidobacterium属、Pediococcus属及Leuconostone属中的少数菌种，曾有报告指出在人类感染病例中被分离到(Gasser, 1994；Donohue & Salminen, 1996)。
而Lactobacillus属及Lactococcus属两者则普遍被认为对人类及动物体无害(Salminen et al. , 1998)。
第一節洛德乳酸杆菌(Lactobacillus reuteri)的简介一、洛德乳酸杆菌的发现洛德乳酸杆菌是1962年Lerch及Reute等首次由人类的粪便中分离所得。
直到1980年之前都被归类在Lactobacillus fermentum type Ⅱ中。
后经Kandler (1980)等人进一步研究，发现本菌基因的G+C mol％为40％，较L. fermentum之32％高，且其细胞壁的型别(含lysine-D-iso-asparagine)、D-lactate dehydrogenase(D-LDH)NAD-dependent L-LDH之电泳速度与L. fermentum差异甚大。
因此将此菌株独分类，重新命名为Lactobacillus reuteri(Kandler et al., 1980；Axellson et al., 1987)。
二、洛德乳酸杆菌的特性Lactobacillus reuteri为革兰氏阳性菌，其型态随外界环境变化而呈长链或长杆状，属多型性，但一般多为短杆菌。
不具芽孢及鞭毛，没有运动性，缺催化酶(catalase reaction negative)。
本菌属兼性厌氧，于含有5％CO2、35℃-38℃下生长最佳。
L. reuteri的醣解代谢最终产物包括乳酸、乙醇及二氧化碳，故属异质性发酵(heterofermentation)之乳酸菌(Kandler et al.,1980)。
除了人类消化道之外，在鸡、猪、老鼠及牛等动物均曾分离出L. reuteri( Kandler et al.,1980；Vescovo et al., 1982；Sarra et al., 1985；Savage, 1985；Morelli et al., 1987；Axellson et al., 1987；Chung et al., 1991；Wagner et al., 1997；Song et al., 2000)，证实L. reuteri广泛存在于许多动物消化道中。
三、洛德乳酸杆菌分泌的洛德因1.洛德因(reuterin)的发现洛德因是洛德乳酸杆菌所皆泌的抗菌物质(图2-1)。
洛德因的发现，是Axelsson等在1987年从一批瑞典仔猪肠道所分离的乳酸菌，以共同培养技术(co-culture technique)筛选各菌株产生制菌素的能力时，发现编号1063的菌株可产生一种很强的制菌物质，经DNA/DNA相似比对结果得知该菌为L. reuteri。
其所产生的抑菌素，有别于一般乳酸菌所产生的蛋白质性制菌素(bacteriocin)、H2O2或酸代谢产物(Chung et al., 1989)，而且并非所有的正菌皆可分泌此产物，仅部份L. reuteri strain，如DSM 20016、ATCC23272、G-60等才能产生相同的制菌物质，因此将该产物命名为洛德因。
2.洛德因的特性依据Talarico(1988)等人的研究发现，L. reuteri在厌氧状态下代谢甘油(glycerol)会生成低分子量、非蛋白质性、酸碱值中性的中间产物-洛德因(图2-2)。
其化学名为：3-hydroxy-propionaldehyde(3-HPA)，对脂肪分解酵素(lipolytic enzymes)及蛋白分解酵素(proteolytic enzymes)具有抗性(Axelsson et al., 1989)。
分泌至菌体外的洛德因具有广效抗菌作用，浓度在0.1-0.8 μmole/ml即可抑制革兰氏阳性菌(如Clostridium、Bacillus、Staphylococcus及Streptococcus)、革兰氏阴性(如Candida、Torulopsis、Saccharomyces及Saccharomycoides)、霉菌(如Aspergillus及Furarium)及原虫(如Trypanasoma及Eimeria)等(Axelsson et al., 1989；Chung et al., 1989；Talarico and Dobrogosz, 1989)，高浓度时为强力杀菌剂。
当其浓度提升4-5倍或环境中有紧迫因子时，洛德因不仅可能抑制洛德乳酸杆菌本身生长，甚至成为其致死因子(Talarico et al., 1988；Chung et al., 1989；Rasch et al., 2002)。
四、洛德因的功能生体外试验(in vitro)结果显示，必须将洛德乳酸杆菌培养于类似动物消化道环境下，菌体才可合成高量的洛德因(Chung et al., 1989)，而在洛德乳酸杆菌接触到其他细菌的刺激时，亦会提高洛德因的产量(el-Ziney et al., 1998)。
对于reuterin 的杀菌机制尚不完全了解，目前只知其作用机制可能与微生物中的RNA还原酶(ribonucleotide reductase)或硫氢基酵素(sulfhydryl enzyme)受到reuterin之抑制，引起DNA合成受阻有关(Talarico et al., 1988；el-Ziney et al., 1998)。
近年有研究将洛德因应用于生医材料工程中，研发出洛德因交联处理生物组织(reuterin-fixed biological tissues)。
相较于传统的戊二醛交联处理生物组织(glutaraldehyde-fixed biological tissues)，洛德因处理的产物不但在生物组织中具有相同的杀菌能力，引起的炎症反应也较轻微，甚至能冠抑制用戊二醛交联处理之生物组织所引起的组织钙化，显示出洛德因在生医材料的应用上有很大的潜力(Chen et al.,2002；Sung et al., 2002；Rasch, 2002)。
第二節乳酸杆菌之应用乳酸杆菌大多归属于安全的食用级微生物，因具有将蛋白质产物直接分泌到环境中的特性，长期以来被广泛运用食品工业、农产业甘制产品、发酵饮料、肉制品及蔬菜的保鲜与防腐等(Adams & Marteam, 1995；Drouault & Corthier, 2001)。
在生活保健及临床医学上，乳酸杆菌也受到重视；包括利用L. reuteri减缓醇糖不耐、胃肠道感染、或抗生素引起之下痢和胃炎等消化道症状(Saavedra, 2000；Rosenfeldt et al., 2002)。
由于乳酸杆落动物体消化道中可引发有效之黏膜免疫反应(Ahrne et al., 1998；McAuliffe et al., 2001；Christensen et al., 2002；Mack et al., 2003)，近年来学界致力于研究乳酸杆菌表现-分泌异源性抗原的功能，期望开发乳酸杆菌成为疫苗携带者(vaccine carrier)，在加强疫苗投予的方便性及降低生产成本的同时，能有效引发动物免疫能力(Slos et al., 1998；Wolf et al., 1998)。
第三節第四節讯号序列(signal sequences)的简介一、讯号序列的特性原核及真核细胞虽具有完全不同的特性，但在将胞内所合成的蛋白质送往细胞内特定胞器或是分泌至细胞外时，均有一段衔接于分泌蛋白质(exported protein)N端的氨基酸，以将该蛋白质送达特定位置，此段氨基酸即为讯号序列(signal sequence)。