是一種微生物代謝過程。指的是乳糖（一種存在於乳汁中的雙醣）被微生物（如乳酸菌）或真菌在無氧條件下，分解成更簡單的糖、酸和其他副產品的過程。正式說法，是細菌分解食物中的葡萄糖或其他六碳糖（也包括六碳糖的二糖，例如蔗糖或乳糖）等糖分，轉化為細胞能量和代謝物乳酸（即溶液中的乳酸）的過程。

乳糖幾乎是所有哺乳動物乳汁中的主要碳水化合物，是人類出生後第一年最重要的能量來源，幾乎滿足了嬰兒總能量需求的一半。乳糖由葡萄糖（Glucose）和半乳糖（Galactose）組成，微生物（主要是細菌）需先分泌 β-半乳糖苷酶（乳糖酶）將其水解為單醣，再進一步通過糖解途徑代謝，生成丙酮酸。

在無氧環境下，丙酮酸會依微生物種類轉化為不同終產物：
1.乳酸發酵（同型發酵）：由乳桿菌屬（Lactobacillus）、（鏈球菌屬Streptococcus）分解，產出乳酸（Lactic acid）。
2.混合酸發酵（異型發酵）：由明串珠菌屬（Leuconostoc）、部分乳桿菌屬的細菌，轉換成乳酸、乙醇/二氧化碳/乙酸（依菌種而定）。

乳糖發酵可在體內及體外進行。若在體外進行發酵，可製成克菲爾發酵乳、乳酪、優格等發酵乳品及泡菜等發酵食品，產出的乳酸，可賦予這些食品酸味並延長保存期限。

對於缺乏乳糖酶、無法將乳糖發酵成可吸收的簡單己糖（Hexose，又稱為六碳醣，是含有6個碳原子的單醣，如葡萄糖和半乳糖）的人來說，乳糖發酵也可以在人體腸道中自然發生。

研究指出，幼童幾乎都可以產生乳糖酶（lactase），以分解母乳中的乳糖。但年齡漸增，大多數人的乳糖酶基因都會被關閉，目前全球約有65%的人口，體內缺乏乳糖酶，尤其是亞洲人。因此，乳糖在腸道內無法分解，就會形成乳糖不耐症，出現腹瀉等症狀。

然而，結腸微生物群能夠發酵乳糖，是結腸處理乳糖的重要因子。過程中，乳糖首先水解為可被人體吸收的葡萄糖和半乳糖；隨後與腸道菌群一起發酵，產生一系列中間體（例如乳酸、甲酸和琥珀酸）和終產物代謝物，包括乙酸、丙酸和丁酸，氣體（H 2、CO 2和CH 4）和生物質，整個過程，由由β-半乳糖苷酶催化。

已被鑑定出能夠發酵乳糖的主要菌株，屬於腸桿菌科，包括埃希氏菌屬Escherichia、檸檬酸桿菌屬Citrobacter、腸桿菌屬Enterobacter和克雷伯氏菌屬 Klebsiella。

參考網址
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0958694611002548
https://bmcbiotechnol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12896-017-0369-y
https://www.ajinomoto.com/stories/its-not-off-its-fermented-microorganisms-can-preserve-foods
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022316622080105
 

 

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