本文由味全公司委託，泛科學企劃執行
大家都知道，家畜（牛、羊、馬……）所生產的奶必須低溫保存，但是在還沒有先進冷藏宅配技術的古代，這卻是一個艱難的任務。
想像一下自己穿越到千年前，身為遊牧民族一員的你，將羊奶或牛奶放在袋中以利隨時補充水分和營養，然而這些奶在路途中悄悄的產生一些化學變化，等運送到目的地的時候奶都不奶了！你發現奶變得很濃稠，嘗起來有些酸酸的……這可能就是最初我們的祖先發現發酵乳的狀況。
發酵乳最早的起源地已經不可考，也有人認為它應該是在不同文化中被獨立發現很多次，不過這樣的飲食文化一直保留到今天，成為現代人的熱門飲品。
目前認為優酪乳或是發酵乳品，在西元前 5000 年人類開始將牛羊當成家畜之後就出現了，但我們真正了解奶會何會變成優酪乳，卻是近百年以來的事情。1905 年，27 歲的保加利亞學生賽德蒙．格里戈羅夫（Stamen Grigorov）發現了優酪乳中的一種乳酸菌——保加利亞桿菌（Lactobacillus bulgaricus），大家從此知道，原來是乳酸菌造成牛奶發酵，才製作出優酪乳[1]。
所以，乳酸菌怎麼改變牛奶？
乳酸菌不單指一種細菌，它是一群主要能分解乳糖來產生能量的細菌總稱，包含眾多不同種類。因為各家公司、各種產品的配方不同，目前發酵乳中用到的乳酸菌菌株有好幾種，其中以上面提到的保加利亞桿菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）是屬於美國規定的優酪乳發酵菌種，台灣大多數的優酪乳產品也含有這兩種菌種，而有些產品也會額外加入其他菌種如雷特氏 B 菌（Bifidobacterium lactis）、嗜酸乳桿菌（又稱 A 菌，Lactobacillus acidophilus）、龍根菌 B 菌（Bifidobacterium longum）等[2]。
當乳酸菌被加到牛奶之中，遇上牛奶中的乳糖（lactose），對它們而言就像是看到滿滿的生長能量，乳酸菌會將乳糖轉換成乳酸。當乳酸開始產生之後，液體的 pH 值會下降，也就是變得比較酸，同時也讓原先容易流動的牛奶逐漸變得黏稠狀[3]。
到底發生了什麼事？這就要來看牛奶中的酪蛋白如何受到酸的影響。
原本在牛奶當中的酪蛋白透過磷酸鈣鹽組成「酪蛋白膠粒」（Casein micelles），一粒一粒的膠粒外圍帶有負電，會相互排斥不會聚集在一起。但當環境變酸，首先會造成膠粒本身面臨磷酸鈣鹽溶解、結構被破壞，酪蛋白們先是因為沒有磷酸鈣鹽牽制結構變鬆散，但隨著 pH 值持續下降，反而又使酪蛋白們重新緊密聚集成一團。此外，這些酪蛋白團不再具有負電荷，不再相互排斥，而是相互連結形成一個三維網狀結構。從可以自由跑來跑去的酪蛋白膠粒，轉換為酪蛋白團的三維網狀結構，也就改變了優酪乳的口感，形成濃稠的口感[4]。
- 從牛奶變成優酪乳的過程中，酪蛋白們發生了什麼事情？
乳糖不耐症為什麼可以喝優酪乳？
許多人無法順利消化乳糖，只要喝到牛奶或一些乳製品，就會腹脹、腹瀉或不斷放屁。這是所謂乳糖不耐症（Lactose intolerance），患者可能是因為小腸中用來分解乳糖的乳糖酶（lactase）分泌量太少，而這些乳糖再進入大腸時，大腸中的細菌將乳糖分解成水和氣體，造成患者腹瀉和放屁[5]。
許多人以食用優酪乳來取代對牛奶的攝取，只是令人疑惑的是，優酪乳明明就是用牛奶製成的，為什麼乳糖不耐症患者的腸胃不能接受牛奶卻能接受優酪乳？
其實答案很簡單：優酪乳在成份上與牛奶相似，含有豐富的鈣、磷和鐵等成分，差異在於乳糖量不同，原因是製作優酪乳過程加進的乳酸菌利用了乳糖產生乳酸，因此優酪乳中的乳糖含量比牛奶低，可避免大量乳糖進到大腸中[6]造成腹瀉。而乳酸菌也可以分泌出乳糖酶，在腸胃道中幫助分解剩餘的乳醣，乳糖就不會再聚集在腸道造成乳糖不耐症患者的困擾了[7]。
優酪乳可以增加腸道好菌、抑制壞菌嗎？
根據中華民國國家標準（CNS），優酪乳、優格等發酵乳產品每毫升要有至少 100 萬個活菌以上（發酵乳 1000 萬個活菌以上，調味發酵乳及稀釋發酵乳 100 萬個活菌以上），在我們喝一口優酪乳的同時，就同時喝下了很多的菌。
我們也常聽到喝優酪乳可以「改善我們的腸胃道細菌相」，「增加好菌、驅逐壞菌」，讓我們的腸胃道更健康。研究顯示，優酪乳中的乳酸菌到小腸末段還能保留足夠發揮效用的活菌數，也帶有一定的活性。但是像保加利亞桿菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）在經過消化道時，並不太會在大腸的黏膜表面駐紮下來，我們似乎很難留下這些好菌，只能希望它們待在消化道的有限期間能發揮作用[8]。在這種情況下，我們不能期待喝一次就能產生很「有感」的腸道變化，而是需要更長時間的觀察。
近年來也有許多關於乳酸菌的研究，但科學家對於優酪乳中的乳酸菌對人體好處有些保留，倒不是說他們找到乳酸菌對人體有什麼危害，而是乳酸菌對人的效果因人而異。人的腸胃道中有 400 種以上的微生物，每個人體內的菌相都有所差異，這些個體差異，讓我們的身體在面對不同種類、數量的菌，可能造成不同程度的反應，產生的效果也不會一致[9, 10]。
所以到底該不該喝優酪乳？優酪乳的成分的確具有高營養價值，內含的好菌也有機會為我們的腸胃道帶來正面效益，對於乳糖不耐症患者來說，是鮮奶的替代品。想讓自己的腸胃道健康，喝優酪乳只是其中一種途徑，我們可以將之視為整體飲食健康的配套，但別把喝優酪乳當成一切腸胃道問題的解藥。
參考資料：
- [1] The complete history of yogurt-making, Yogurt in Nutrition, 2015.1.27
- [2] ELECTRONIC CODE OF FEDERAL REGULATIONS Title 21, Chapter I, Subchapter B, Part 131.200.
- [3] Science Buddies, Semisolid Science: Growing Yogurt, Scientific American, 2012.
- [4] A. Y. Tamime and R K Robinson, Tamime and Robinson’s Yoghurt: Science and Technology, p.540, Woodhead Publishing, 2007.
- [5] Lactose Intolerance, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, the United States.
- [6] Dennis A Savaiano, Lactose digestion from yogurt: mechanism and relevance, Am J Clin Nutr 2014 99: 5 1251S-1255S.
- [7] 賀皓宜，來喝有健康概念的酸酪乳，臺北榮民總醫院營養部。
- [8] Jyoti Prakash Tamang, Health Benefits of Fermented Foods and Beverages, p.286, CRC Press, 2015.
- [9] 陳俊堯，〈「人帥益生菌，人醜大腸菌」 這樣講對嗎？〉，泛科學。
- [10] 雲無心，〈[謠言粉碎機]飯後一瓶優酪乳有助消化嗎？〉，科學松鼠會，泛科學轉載。
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