第七節(jié)調(diào)節(jié)腸道菌群

第七節(jié)調(diào)節(jié)腸道菌群第1頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本節(jié)要點(diǎn)1.腸道主要有益菌及其作用2.具有調(diào)節(jié)腸道菌群功能的物質(zhì)第2頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、概述正常菌群,是微生物與大生物在共同歷史進(jìn)化過程中形成的微生態(tài)系統(tǒng)。正常菌群在人體內(nèi)分布廣泛,尤以腸道中的帶菌數(shù)量最多?，F(xiàn)代社會(huì)緊張快節(jié)奏的生活,加上抗生素、激素和同位素等的大量使用,嚴(yán)重干擾著機(jī)體內(nèi)正常微生物與宿主之間的生態(tài)平衡,特別是腸道菌群的平衡。第3頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月人體腸道中菌群數(shù)量寵大，構(gòu)成復(fù)雜，共50多種屬500多種菌，其中雙歧桿菌，乳酸菌、消化道鏈球菌等專性厭氧菌約占腸道總菌量的99%，腸道菌，腸球菌等兼性厭氧菌約占總菌量的1%。它們?cè)谌梭w內(nèi)形成一個(gè)復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)。第4頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月腸道菌群與人體的機(jī)體健康關(guān)系密切。腸道內(nèi)有些細(xì)菌可產(chǎn)生致癌或促癌物質(zhì)，但也有些細(xì)菌卻又把這些物質(zhì)分解使其無毒，并保持腸道菌的平衡，維護(hù)人體的健康。因此，腸道菌群是現(xiàn)代生命科學(xué)領(lǐng)域的重要研究課題。第5頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月人體和動(dòng)植物體一樣，按生態(tài)學(xué)規(guī)律在一定的生態(tài)環(huán)境中生活，機(jī)體與機(jī)體內(nèi)定居的微生物群之間的關(guān)系－－－內(nèi)生態(tài)學(xué)或微觀生態(tài)學(xué)機(jī)體與機(jī)體外環(huán)境生態(tài)－－－外生物態(tài)學(xué)或宏觀生態(tài)學(xué)第6頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）、腸道微生態(tài)

１．腸道微生態(tài)簡(jiǎn)介

在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中，宿主與其體內(nèi)寄生的微生物之間，形成了相互依存互相制約的最佳生理狀態(tài)，雙方保持著物質(zhì)、能量和信息的流轉(zhuǎn)，因而機(jī)體攜帶的微生物與其自身的生理、營(yíng)養(yǎng)、消化、吸收、免疫及生物拮抗等有密切關(guān)系。在人體微生態(tài)系統(tǒng)中，腸道微生態(tài)是主要的，最活躍的，一般情況下也是對(duì)人體健康有更加顯著影響的。第7頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、腸道菌群的確立與發(fā)展母體中的胎兒是在無菌環(huán)境中發(fā)育，靠母親的抵抗力保持無菌。離開母體后不久,在新生兒皮膚、氣管和消化道等表面膜上，開始滋生大量的細(xì)菌。新生兒第一次排泄的胎糞是無菌的，3~4h后就發(fā)現(xiàn)有細(xì)菌，哺乳后細(xì)菌數(shù)量急劇增長(zhǎng)。第8頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月新生兒生后3~4d內(nèi)，其糞便中就出現(xiàn)雙歧桿菌，到第5d時(shí)成為優(yōu)勢(shì)菌。隨著嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育，到斷乳時(shí)腸道菌群的組成與成年人相近似。老年人糞便中的雙歧桿菌數(shù)量大為減少，而擬桿菌和梭狀芽抱桿菌則大量增加。腸道菌群的這種變化，易使老年人的肝臟、內(nèi)分泌、心血管和神經(jīng)系統(tǒng)受影響,與發(fā)生癌變。第9頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）、腸道主要有益菌及其作用雙歧桿菌與乳桿菌是人腸道中有益菌的代表，主要作用是降低腸道ｐＨ，正常的腸道菌群通過生物拮抗作用構(gòu)成了人體的生物屏障，阻擋外來病原體的入侵，其作用機(jī)制為營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)、占位性保護(hù)、產(chǎn)生細(xì)菌毒素和有機(jī)酸、降低ｐＨ第10頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月１．乳桿菌：乳桿菌是人們認(rèn)識(shí)最早、也是研究較多的腸道有益菌。最常見的應(yīng)用例是從２０世紀(jì)２０年代就開始生產(chǎn)飲用的用人工培養(yǎng)的嗜酸乳桿菌及其接種培養(yǎng)的發(fā)酵乳和酸乳，用以糾正便秘及其他腸道疾病。第11頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生物學(xué)功能：（１）抑制病原菌和調(diào)整正常腸道菌群：嗜酸乳桿菌對(duì)腸道某些致具有明顯的抑制作用。（２）抗癌與提高免疫能力：①激活胃腸免疫系統(tǒng)，提高自然殺傷（ＮＫ）細(xì)胞活性；②同化食物與內(nèi)源性和腸道菌群所產(chǎn)生的致癌物；③減少β－葡萄糖苷酶、β－葡萄糖醛酸酶、硝基還原酶、偶氮基還原酶的活性，這些被認(rèn)為與致癌有關(guān)；④分解膽汁酸。（３）調(diào)節(jié)血脂：該菌能減低高脂人群的血清膽固醇水平，而對(duì)正常人群則無降脂作用。其解釋機(jī)制為，對(duì)內(nèi)源性代謝的調(diào)節(jié)與利用和使短鏈脂肪酸加速代謝。（４）乳桿菌促進(jìn)乳糖代謝：乳桿菌可分解乳糖，加速其代謝。第12頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．雙歧桿菌對(duì)人體健康有益作用十分明顯，以至成為近年保健食品開發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)。（１）抑制腸道致病菌：（２）抗腹瀉與防便秘：（３）免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤：（４）調(diào)節(jié)血脂：（５）合成維生素和分解腐敗物：第13頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）、腸道菌群失調(diào)腸道菌群棲息在人體腸道的共同環(huán)境中，保持一種微觀生態(tài)平衡。如果由于機(jī)體內(nèi)外各種原因，導(dǎo)致這種平衡的破壞，某種或某些菌種過多或過少，外來的致病菌或過路菌的定植或增殖，或者某些腸道菌向腸道外其他部位轉(zhuǎn)移，即稱為腸道菌群失調(diào)。第14頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月腸道菌群的穩(wěn)定性與菌群、宿主和環(huán)境三方面因素有關(guān)在菌群方面，細(xì)菌間存在相互作用；在宿主方面，胃酸能選擇性地抑制或殺滅外來菌，以維持胃及小腸上端的菌群平衡；環(huán)境因素對(duì)胃腸道菌群也有一定的影響，尤其是飲食與用藥。第15頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月引起腸道菌群失調(diào)的原因較多，如嬰幼兒喂養(yǎng)不當(dāng)、營(yíng)養(yǎng)不良、中老年年老體弱；腸道與其他系統(tǒng)急慢性疾病、長(zhǎng)期使用抗生素、激素、抗腫瘤藥、放療或化療等，均可引起腸道菌群失調(diào)。第16頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月腸道菌群失調(diào)表現(xiàn)：☆腐敗菌顯著增多、雙歧桿菌與乳桿菌減少－－－常見于中老年人，大多數(shù)情況下無臨床癥狀，甚至可以認(rèn)為不是異?，F(xiàn)象，但可有消化吸收功能與食欲不佳、腹?jié)q、產(chǎn)氣、便秘等一般不適反映，這是改善腸道菌群功能食品最為適用的人群。第17頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月☆☆腸道菌群的比例失調(diào)－－－按比例失調(diào)程度分為３度：１度由于某種食物或藥物引起輕微短期的大腸菌與腸球菌減少，原因去除后即可恢復(fù)。２度為正常腸道菌顯著減少，過路菌增多，可引起腸道異常發(fā)酵及各種腸炎，如各種致病菌引起的食物中毒及消化道傳染??；白色念珠菌、放線菌、隱球菌、毛霉菌引起的真菌性腸炎。３度為腸道正常菌被抑制，而由過路菌所代替，如由服用抗生素引起的難辨梭狀芽孢桿菌引起的偽膜性腸炎等。第18頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）、腸道微生態(tài)的調(diào)整近年來人們不論是在理論上或應(yīng)用上都十分重視腸道微生態(tài)，并力求使其向有益于人體健康方向調(diào)整。調(diào)整的措施可歸納為二大方面：一般性調(diào)整措施；利用有益活菌制劑及其增殖促進(jìn)因子；第19頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.一般性調(diào)整措施

（1）強(qiáng)調(diào)嬰兒的母乳喂養(yǎng)。母乳喂養(yǎng)嬰兒腸道中的雙歧桿菌占腸道菌群的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工喂養(yǎng)兒；（2）膳食結(jié)構(gòu)合理化。尤其是保持乳品在膳食構(gòu)成上的適宜比例，由于乳品能提供乳糖、降低腸道pH及其他原因，而有利于乳桿菌、雙歧桿菌等有益菌的增殖并有效地抑制腐敗菌與致病菌；（3）適當(dāng)控制抗生素一類制菌藥物的應(yīng)用，長(zhǎng)期應(yīng)用是造成腸道菌群失調(diào)的重要原因之一；第20頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.利用有益活菌制劑及其增殖促進(jìn)因子利用有益的活菌制劑及其促進(jìn)增殖制劑，保證或調(diào)整有益的腸道菌群構(gòu)成，從而收到特定的健康利益，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外保健食品開發(fā)有效的、重要的領(lǐng)域。第21頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、有毒發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)機(jī)體健康的危害食品經(jīng)消化吸收所剩殘余物到達(dá)結(jié)腸后，在被發(fā)酵過程中，會(huì)形成許多有毒的代謝產(chǎn)物，給人體的健康帶來很多不利的影響。第22頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月腸道每天產(chǎn)生的腐敗發(fā)酵產(chǎn)物、細(xì)菌毒素及致癌物等物質(zhì)，一部分作用于腸管，一部分經(jīng)過吸收,長(zhǎng)時(shí)間對(duì)肝、心、腎和腦等重要臟器造成損害，引起腫瘤、動(dòng)脈硬化、高血壓、肝損害、自體免疫病和免疫力衰退等。第23頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．腫瘤病變高脂肪膳食刺激分泌大量的膽汁酸,繼而產(chǎn)生過量的次級(jí)膽汁酸及類固醇(筒族化合物),這與結(jié)腸癌的高發(fā)病率關(guān)系很大。大量攝入肉類食物,會(huì)造成有害微生物酶及其有毒代謝產(chǎn)物的增加。如西方膳食方式,易造成體內(nèi)亞硝胺的大量產(chǎn)生和積累,這被認(rèn)為與高結(jié)腸癌發(fā)病率有一定的關(guān)系。與結(jié)腸癌相似,乳腺癌的發(fā)生也與高脂肪或高肉食的膳食習(xí)慣有關(guān)。某些腸道微生物會(huì)將大量分泌的膽汁酸轉(zhuǎn)變成過量的雌性激素,這僅是一個(gè)潛在的對(duì)雌性激素起作用的顯著因素,被認(rèn)為是引起乳腺癌高發(fā)病率的原因之一。第24頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.衰老和成人病隨著年齡的增大,由于胃腸液分泌量的減少，腸道內(nèi)的雙歧桿菌活菌數(shù)會(huì)逐漸減少，這種趨勢(shì)在老態(tài)龍鐘的老年人身上，尤為明顯地表現(xiàn)出來。雙歧桿菌活菌數(shù)的減少，被認(rèn)為是衰老、免疫力下降和成人病(如腫瘤)發(fā)生的重要原因。已知精神壓力會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的內(nèi)分泌失調(diào)而影響人體健康，精神壓力同樣也會(huì)改變腸道微生物菌群的平衡，使雙歧桿菌數(shù)急劇減少，而有毒微生物卻大量增殖。第25頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、腸道菌群對(duì)機(jī)體健康的影響（一）腸道菌群與免疫腸道內(nèi)的常駐菌群和暫駐菌群，通常都不是致病的，在機(jī)體防御功能健全的個(gè)體，這些細(xì)菌很少有致病性,反而是構(gòu)成機(jī)體防御表現(xiàn)的重要因子。但在免疫功能不健全的機(jī)體內(nèi)，腸道菌在腸外定居，會(huì)引起條件感染癥；在腸內(nèi)也會(huì)黏附于膜細(xì)胞上皮產(chǎn)生腸毒素或造成腸炎與腹瀉。也就是說，腸內(nèi)正常菌群對(duì)宿主發(fā)揮有益或有害的作用，取決于宿主的免疫功能水平。第26頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月腸道是腸內(nèi)菌群與宿主的最大接觸場(chǎng)所。為了對(duì)抗細(xì)菌酶的分解作用,腸道會(huì)分泌IgA來進(jìn)行抗衡,與腸道有關(guān)的淋巴組織也產(chǎn)生IgA。研究表明，腸道周圍產(chǎn)生的IgA對(duì)維持機(jī)體健康有重要作用。乳桿菌對(duì)機(jī)體的保護(hù)作用，主要是促進(jìn)宿主巨噬細(xì)胞對(duì)抗抗原，使得血液?jiǎn)魏思?xì)胞活動(dòng)至感染部位，從而有效地提高了抗菌作用。雙歧桿菌具有免疫促進(jìn)作用。第27頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(二)腸道菌群與腫瘤1.腸道菌群的致癌性腸道中大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌之類細(xì)菌的發(fā)酵產(chǎn)物氨、酚、胺和吲哚等，正常情況下經(jīng)由肝臟解毒后隨尿液排出體外。當(dāng)肝臟發(fā)生病變失去對(duì)上述毒物的解毒作用時(shí)，這些有毒發(fā)酵產(chǎn)物就進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，毒害大腦神經(jīng)，使晚期肝硬化患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生紊亂，處于精神畸變至昏迷狀態(tài)。第28頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在機(jī)體的肝癌病變中，腸道正常菌群所發(fā)揮的致癌或促癌作用方式，可能包括：①致癌物質(zhì)前體受腸道菌群所產(chǎn)生的酶的作用，釋放出致癌活性物質(zhì)。②致癌物在肝臟中活化后與葡萄糖酸結(jié)合，隨膽汁進(jìn)入腸腔經(jīng)腸道菌的作用釋放出致癌活性成分。③食品中的致癌物質(zhì)前體，在腸道內(nèi)經(jīng)細(xì)菌的作用轉(zhuǎn)變成致癌物或促癌物。第29頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.腸道菌群的抗癌性關(guān)于乳酸菌的抗腫瘤作用,表現(xiàn)在如下三個(gè)方面：①抑制有毒酶的活力，使腸道內(nèi)的致癌物質(zhì)前體成非活性狀態(tài)或抑制狀態(tài)，不能轉(zhuǎn)化為致癌物質(zhì)。②增強(qiáng)對(duì)腫瘤增長(zhǎng)的抑制作用。③增加機(jī)體的免疫力。第30頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(三)腸道菌群與衰老調(diào)查發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)壽老人的腸道菌群保持著其成年期的狀態(tài)，雙歧桿菌數(shù)量高，擬桿菌、梭狀芽孢菌和芽孢桿菌等數(shù)量較少。即使在90~105歲的長(zhǎng)壽者中，雙歧桿菌數(shù)量還保持其年輕時(shí)的狀態(tài)，乳酸桿菌較多，而葡萄球菌等數(shù)量較少。第31頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）腸道菌群與感染正常人體內(nèi)腸道菌群是穩(wěn)定而不易變動(dòng)的，這種穩(wěn)定的腸道菌群保衛(wèi)著宿主,使其免遭各種病原菌對(duì)腸道的感染。另一方面,引起腸道菌群變動(dòng)的主要因素,會(huì)提高對(duì)宿主感染的敏感性。腸道菌群中存在的梭狀芽孢桿菌、葡萄球菌、綠膿菌等病原性有害菌，在健康機(jī)體中它們的繁殖受到抑制，一般沒有致病性。如果遇到由于營(yíng)養(yǎng)失衡、過度勞累、使用抗生素等引起腸道菌群平衡破壞，服用類甾醇激素、免疫抑制劑和施行放射性療法等導(dǎo)致機(jī)體防御力降低，或者經(jīng)大手術(shù)及患有白血病、惡性腫瘤晚期、重癥糖尿病、自身免疫疾病等時(shí)，這些細(xì)菌就會(huì)異常增殖而引起自發(fā)性感染，侵入機(jī)體健康時(shí)不能繁殖的臟器中，對(duì)機(jī)體造成危害。第32頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(五)腸道菌群對(duì)宿主營(yíng)養(yǎng)的影響腸道菌群可以合成一些維生素與蛋白質(zhì)，如維生素B1、維生素B2維生素B6、維生素B12、維生素K、煙酸、泛酸、生物素和葉酸等，可被宿主部分吸收利用。腸道菌群也會(huì)與宿主爭(zhēng)奪維生素K、維生素B1等一些營(yíng)養(yǎng)成分。可溶性膳食纖維在大腸內(nèi)受到腸道菌群的發(fā)酵，會(huì)生成醋酸、丙酸、酪酸等短鏈脂肪酸，其能量為機(jī)體部分利用。第33頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、調(diào)節(jié)腸道菌群功能性食品的開發(fā)原理人類不可能生活在無菌環(huán)境中，從一出生就有細(xì)菌進(jìn)入體內(nèi)并終生結(jié)伴相隨。腸道菌群與人的健康的密切關(guān)系說明了良好的腸道環(huán)境、平衡的腸道菌群，對(duì)人類的健康長(zhǎng)壽顯得十分重要。如腸道內(nèi)有害菌數(shù)增加，則會(huì)引起肝臟和胃腸功能障礙，導(dǎo)致動(dòng)脈硬化、高血壓、腫瘤及加速衰老進(jìn)程等后果。第34頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隨著年齡的增大導(dǎo)致機(jī)體衰老、腸道菌群失衡時(shí)，或由于外界不良環(huán)境及機(jī)體不良的健康狀態(tài)，導(dǎo)致腸道菌群偏離最佳狀態(tài)時(shí)。除了注意避免不良環(huán)境與不良健康狀態(tài)，科學(xué)、合理地?cái)z入一些具有調(diào)節(jié)腸道菌群的功能性食品，具有很好的作用。這類功能性食品的功效成分，包括兩類：①乳酸菌(特別是雙歧桿菌)活菌制劑及其發(fā)酵制品。②雙歧桿菌增殖因子。第35頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要使攝入的乳酸菌活菌制劑或其發(fā)酵制品發(fā)揮其應(yīng)有的功效，則要求攝入的乳酸菌能夠抵御消化道不良環(huán)境，并能在腸道內(nèi)定植。人體腸道固有的乳酸菌具備這種能力，而那些非腸道固有乳酸菌通常不具備這種能力。因此，活菌制劑必須用能在人體腸道內(nèi)定植的微生物來制造。第36頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雙歧桿菌增殖因子，就是可促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng)、增殖的活性物質(zhì)。母乳中含有能促進(jìn)嬰兒體內(nèi)雙歧桿菌增殖的成分，因此，一些早期的研究主要集中于探索從初乳中分離和鑒定出雙歧桿菌增殖因子，但這些作為商品應(yīng)用顯然過于昂貴。近年開發(fā)的增殖因子，包括功能性低聚糖和膳食纖維等產(chǎn)品，由于其成本較低、性能較為穩(wěn)定且增殖效果明顯,故應(yīng)用在功能性食品中已顯示出其良好的前景。第37頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月低聚糖獨(dú)特的生理功能，完全歸功于其獨(dú)有的發(fā)酵特性，即雙歧桿菌增殖特性。膳食纖維特別是水溶性膳食纖維，也是因?yàn)槠洫?dú)有的發(fā)酵特性，而具備相類似的功效。但是，目前對(duì)膳食纖維的發(fā)酵特性研究得還不夠深入，尚無法與低聚糖的雙歧桿菌增殖特性直接比較。第38頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能性低聚糖優(yōu)于膳食纖維的特點(diǎn)體現(xiàn)在:①較小的有效劑量,每天僅需0.7~3g,視不同品種而定。②在推薦量范圍內(nèi)不會(huì)引起腹瀉。③具有一定的甜味,甜味特性良好,無不理想的組織結(jié)構(gòu)或口感特性。④易溶于水,不增加產(chǎn)品的黏度。⑤物理性質(zhì)穩(wěn)定,不螯合礦物元素。⑥易加入工業(yè)化食品中。第39頁(yè)，課件共43頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月健康人腸道菌群的組成非常穩(wěn)定，往食品中添加乳桿菌或雙歧桿菌等腸道菌，不會(huì)取代原有腸道菌，但有助于維持固有菌群的平衡。經(jīng)常食用含有乳桿菌和雙歧桿菌的功能性食品，能迅速改變消化道菌群的代謝功能。這說明，不同的乳酸菌，能在某種程度上顯示出宿主的特性。這些外來細(xì)菌的某些特性(適應(yīng)胃腸區(qū)域不良生長(zhǎng)環(huán)境)，使其能在