益生菌與人類健康

益生菌與人類健康系列講座之（二）

益生菌(probiotics)的概念益生菌(probiotics)是一類通過改善宿主腸道微生物菌群的平衡而發(fā)揮作用的活性微生物。它對健康的有益作用最早是由俄國科學家首先提出的；經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)：益生菌具有改善腸道菌群結(jié)構(gòu),抑制病原菌,消除致癌因子,提高機體免疫力,降低膽固醇等重要的生理功效；隨著研究的深入,益生菌的定義在不斷的變化；1965年，Lilly提出“益生菌是對飼養(yǎng)動物腸道菌群平衡有益的促進物或微生物”；1991年，對益生菌的定義作了補充:“益生菌是含生理活性物質(zhì),能通過胃腸或定植于結(jié)腸或在腸道增殖,調(diào)整腸道菌群,提高機體免疫力的活的微生物”。后來發(fā)現(xiàn)，死菌體細胞成分或代謝產(chǎn)物也具有與活菌相同的生理功能；1996年，對益生菌的定義不再強調(diào)活菌,他指出:“益生菌劑是含生理活性菌或死細胞(包含代謝產(chǎn)物與細胞組成),攝取后可改善粘膜表面菌群或酶的平衡,或刺激機體的特異性或非特異性免疫力的微生物制劑”。目前普遍認為,作為益生菌的細菌應該具備以下條件:對宿主有益無毒性作用無致病作用能在消化道存活適應胃酸和膽汁能在消化道表面定植能產(chǎn)生有用的酶類和代謝物在加工和貯存過程中能保持活性具有良好的感官特性。2益生菌的種類益生菌主要是人類和動物腸道內(nèi)正常生理性菌和非腸道菌。1989年美國食品和藥品管理局(FDA)以及美國飼料監(jiān)察協(xié)會(AAFCO)公布了41種可用于飼料的安全菌株。我國于1996年公布了10種菌:乳酸桿菌類、糞鏈球菌、雙歧桿菌類、酵母菌；DM423臘樣芽孢桿菌和SA38臘樣芽孢桿菌可用于動物微生態(tài)調(diào)節(jié)劑。雙歧桿菌有：青春雙歧桿菌短雙歧桿菌兩岐雙岐桿菌嬰兒雙岐桿菌

乳酸桿菌嗜酸乳桿菌保加利亞乳桿菌干酪乳桿菌發(fā)酵乳桿菌胚芽乳桿菌短乳桿菌纖維二糖乳桿菌乳酸乳桿菌鏈球菌有：糞鏈球菌乳鏈球菌嗜熱鏈球菌乙酸乳酸雙鏈球菌美國食品藥物管理局認為安全的益生菌菌種

美國食品藥物管理局認為安全的益生菌有40種，其中包括：黑曲霉、米曲霉、凝固芽孢桿菌、粘連芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、厭氧性擬桿菌、發(fā)酵乳桿菌、纖維二糖乳桿菌、彎曲乳桿菌、載耳布呂克氏乳桿菌、乳酸乳桿菌、胚牙乳桿菌、羅特氏乳桿菌、腸系膜明串球菌、乳酸片球菌、毛狀擬桿菌、瘤胃擬桿菌、豬擬桿菌、青春雙歧桿菌、動物雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、嗜酸乳酸桿菌、嗜熱性雙歧桿菌、短乳桿菌、保加利亞乳桿菌、干酪乳桿菌、啤酒片球菌、戊糖片球菌、費氏丙酸菌、謝曼氏丙酸桿菌、釀酒酵母、乳酸鏈球菌、二乙酰乳酸鏈球菌、糞鏈球菌、中(間)鏈球菌、乳鏈球菌、嗜熱鏈球菌。人類的腸道系統(tǒng)益生菌在體內(nèi)發(fā)酵糖類，產(chǎn)生大量乙酸和乳酸，使環(huán)境pH、Eh下降，抑制了致病菌的生長。益生菌能產(chǎn)生胞外糖苷酶，可降解腸粘膜上皮細胞的復雜多糖，而這些糖是潛在致病菌和結(jié)合細菌毒素的受體；通過酶的作用可以阻止?jié)撛谥虏【捌涠舅卦谀c粘膜上皮細胞的粘附和侵入。益生菌的代謝作用產(chǎn)生的酸，造成腸道內(nèi)的酸性環(huán)境，調(diào)節(jié)和促進腸蠕動，防止致病菌的定植，維持腸道正常的生理功能。結(jié)果顯示,癌癥發(fā)病率的高低和膳食組分密切相關,而含益生菌的膳食己被證明具有明顯降低癌癥發(fā)病率的功效。對益生菌的抗癌研究顯示,嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、德氏乳桿菌、保加利亞乳桿菌的菌體或用其做成的酸奶食用后可活化單球巨噬細胞的活性,增強全身性免疫應答。干酪乳桿菌、乳酸乳桿菌、奶油鏈球菌及各種雙岐桿菌的菌體或酸奶上清液均具有相當強的抗腫瘤活性。根據(jù)Akazan等人的研究每日三次使用L.casei干粉制品并持續(xù)一年,可以達到抑制表面膀胱癌的再發(fā)生;另外,有研究表明益生菌具有阻礙結(jié)腸和其他器官中發(fā)生的非基因型和基因突變型的功能。從一些動物實驗的結(jié)果也證實了此論點。日本動物中心實驗室將小鼠作為實驗動物用于癌癥的研究，發(fā)現(xiàn)雄性小鼠對于肝腫瘤的誘發(fā)率比無菌小鼠高得多，前者為25％，后者30％。如果有大腸桿菌、糞腸球菌和類腐敗梭菌的參與，其肝癌發(fā)病率為100％。如加入長雙歧桿菌則抑制了肝癌的發(fā)展，發(fā)病率下降至47％。3．增強免疫系統(tǒng)的功能一些動物試驗說明雙歧桿菌能激活機體的吞噬細胞的吞噬活性，促進特異性和非特異性IgA抗體的產(chǎn)生，增強了免疫系統(tǒng)的功能。提高機體抗病能力。人體免疫功能會隨著年齡的增長而降低,免疫系統(tǒng)的功能失調(diào)將帶來健康問題,如過敏和炎癥反應。對益生菌的免疫效果研究表明,益生菌能通過激活巨噬細胞，增強細胞活性和增加免疫球蛋白(特別是IgA)的水平等來增強非特異性免疫和特異性免疫應答。益生菌的活菌細胞、死細胞或是發(fā)酵產(chǎn)物都具有免疫調(diào)節(jié)功能。研究表明,一些乳桿菌發(fā)酵制品可使腸中與結(jié)腸癌有關的β-葡萄苷酸酶、β-葡糖苷酶、甘氨膽酸還原酶和硝基還原酶活性下降,可使γ-干擾素和白細胞介素等非特異性免疫系統(tǒng)激活物增加,可使淋巴細胞和細胞數(shù)量增加。某些過敏反應的發(fā)生是由于腸粘膜屏障功能的崩潰,致使大量抗原侵襲所造成的。研究報道益生菌具有調(diào)節(jié)某些過敏反應的功效,它是通過改善腸粘膜屏障功能的作用來實現(xiàn)的；4．營養(yǎng)作用益生菌代謝產(chǎn)生的酸可促進對維生素D、鈣和鐵離子的吸收。研究表明益生菌可合成多種維生素，如硫胺素、核黃素、尼克酸、吡哆醇、泛酸、葉酸和維生素B12。當某些因素造成腸道菌群失調(diào)時，明顯表現(xiàn)出維生素缺乏癥。5．控制內(nèi)毒素的產(chǎn)生益生菌可抑制腸道中腐敗細菌的繁殖，從而減少腸道中內(nèi)毒素和尿素酶的含量，使血液中內(nèi)毒素和氨含量下降。讓肝病患者食用益生菌，發(fā)現(xiàn)血氨、游離血清酚及游離的氨基氮明顯減少。Koizumic等也證實，益生菌對門靜脈肝硬化性有緩解作用。對此類患者每天口服短雙歧桿菌和兩歧雙歧桿菌持續(xù)1月，血氨下降，癥狀改善。6．延緩機體衰老益生菌能使機體中某些具有抗衰老作用的酶活性升高，使衰老的物質(zhì)濃度降低。研究表明：用嬰兒雙歧桿菌活菌液喂養(yǎng)老齡大白鼠，觀察到試驗組的大白鼠經(jīng)喂養(yǎng)后，血中抗衰老生化指標(如超氧化物歧化酶SOD)比對照組顯著升高，衰老生化指標(過氧化脂質(zhì)LPO)顯著降低。表明益生菌對機體具有一定的延緩衰老作用。益生菌在機體中代謝產(chǎn)生的酸，抑制了腸內(nèi)腐敗細菌的生長，從而減少這些細菌產(chǎn)生毒素和致癌物質(zhì)，延緩了機體衰老過程。7.降膽固醇功能許多研究證明益生菌可以降低膽固醇,每天吃酸奶可使血清膽固醇降低;最近有人用老鼠作實驗,先給試驗鼠吃羅氏乳桿菌每天104個細胞,連續(xù)7天,再給予高膽固醇飼料,與對照組相比,其總膽固醇下降20%,三甘油脂下降33%;乳酸菌為何能降低膽固醇,其作用機制認為：乳酸菌可產(chǎn)生3-羥基-3甲基戊二酸(HMG)而抑制了膽固醇合成時所必須的羥基戊二酰輔酶還原酶活性；也有人認為發(fā)酵乳中由乳清酸衍生的代謝產(chǎn)物可降低膽固醇濃度；或由于乳酸菌可將膽固醇有效地同化或?qū)⑵洳蹲∈怪荒苓M人血液；8.抗高血壓功能近來,膳食療法來治療高血壓的研究很多,根據(jù)Tacano研究表明,益生菌食品能在一定程度上控制血壓。其抗高血壓效果在先天性高血壓老鼠實驗中得到證實,從啤酒酵母和瑞士乳桿菌發(fā)酵乳中分離的三肽物質(zhì)(Val-Pro-Pro和Ile-Pro-Pro)具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)移酶活性的作用。9.益生菌的其他功能提高食物轉(zhuǎn)化率,促進人及動物生長發(fā)育;改善人體健康水平,有益菌大量增殖,產(chǎn)生競爭性排斥作用,控制消化道疾病;消化分解抗營養(yǎng)因子,如植酸、胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素和非淀粉多糖，促進營養(yǎng)物質(zhì)的利用等；益生菌在食品中的應用目前,在食品中益生菌主要用于發(fā)酵乳制品的生產(chǎn),但它也正逐步被用于開發(fā)各種功能食品,如果汁、糖果、冰棋淋、冷凍酸奶等；在中國與亞太地區(qū)益生菌的最普及的應用仍是奶制品領域，如酸奶和乳酸菌飲品等；應用于功能性食品的常見益生菌也主要指兩大類乳酸菌群:一類為雙歧桿菌,該類乳酸菌為全球公認有益菌,尚未有不利于人體的報道出現(xiàn)；常見的有嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、青春雙歧桿菌等；另一類為乳桿菌,如嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌、和羅伊氏乳桿菌等；其中較新型的兩個菌種為植物乳桿菌和羅伊氏乳桿菌；最新進展與展望根據(jù)臨床研究表明：益生菌能夠幫助治療各種腹瀉及其引起的紊亂（包括輪狀病毒引起的腹瀉、與抗生素有關的腹瀉、梭菌引起的腹瀉等）。一些新的數(shù)據(jù)證實：某些益生菌能控制炎癥性疾病，預防和治療過敏性疾病(采用不同方式添加益生素是當前研究的熱點，可能最終導致益生菌在功能性食品中廣泛使用。

益生菌的研究和應用已經(jīng)日趨成熟，可開發(fā)利用的菌種不斷增加，益生菌的配方日趨復雜化，生產(chǎn)加工技術也得到改進。除穩(wěn)定性研究外，如何提高菌體的耐酸性膽汁耐受性和提高產(chǎn)酶能力，將成為研究的重點和難點；加強益生菌與低聚糖類添加劑的協(xié)同效應和作用機理的研究；益生菌制劑在動物生產(chǎn)上的應用，因其功效獨特，無污染，無藥殘，未見