益生菌的相關知識趙英培2021/2/71內容標簽益生菌的概念及分類益生菌的生理學功能及作用機理益生菌的應用人體微生態系統生活中的益生菌2021/2/72一.人體微生態系統

人體微生態菌種類達1000余種數量達100萬億個（人體體細胞只有10萬億個）重量約1271克，相當于肝臟的重量

99%是以雙歧桿菌和類桿菌為主的專性厭氧菌

1%是兼性厭氧菌（以乳酸桿菌為代表）1g1000g(約80%)20g200g20g10g20g2021/2/73Adultmicrobiota:complexcommunity成人微生物群：復雜的群體十二指腸、空腸、回腸屬于小腸；結腸即大腸從胃到大腸菌屬和濃度都在變化2021/2/74乳酸桿菌和雙歧桿菌在胃腸道中的分布123456789101112345678ConcentrationlogCFU/g乳酸桿菌雙歧桿菌口腔胃十二指腸空腸回腸結腸直腸乳酸桿菌在小腸末端最多雙歧桿菌在大腸末端最多2021/2/75大多數細菌是經口腔而進入人體內，細菌所遇到的第一關是胃液，胃在空腹時分泌的胃液pH值是1.9至2.5的強酸性，大部分細菌都被胃液殺死了。2021/2/76人類腸道菌群的發展出生后五天無菌大腸桿菌、腸球菌、梭菌出生后48h雙歧桿菌斷奶后到成年期中老年雙歧桿菌類桿菌、真細菌雙歧桿菌有害菌2歲2021/2/77可能的益生菌類細菌(食用時)腸道菌群：一個平衡的生態系統假單胞菌變形菌葡萄球菌梭桿菌腸球菌大腸桿菌嗜酸乳桿菌鏈球菌某些真菌雙歧桿菌類桿菌可能有害的細菌腹瀉/便秘感染毒素產生可能有益的細菌抑制外源和/或有害細菌刺激免疫功能有助于消化和/或吸收維生素合成Adaptedfrom:GibsonGR.JNutrition1995;125:1401-1412.破壞因素

抗生素應用

感染氣候變化飲食不當水土不服嬰幼兒喂養不當2021/2/78腸道菌群失調（entericdysbacteriosis）定義：由于機體內外各種原因，導致平衡的破壞，而是某種或某些菌種過多或過少，外來的過路菌或致病菌的定植或增殖，某些腸道菌向腸道外轉移。表現腐敗菌顯著增多，雙歧桿菌、乳酸菌顯著減少腸道菌群的比例失調2021/2/79二.究竟什么是益生菌？2021/2/710益生菌概念

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揮作用的活性微生物。Probiotics-來自于希臘文字(Pro-life)：“專管生命”之意。2021/2/711益生菌的概念最早來自哪里YlyaMetchnikov（梅契尼科夫）發現了對抗細菌感染的一種機制（嗜菌作用）并于1908年獲得諾貝爾獎。他發現保加利亞人喝發酵奶和他們的長壽有直接聯系,并于1906年首先提出“腸道菌有益論”的理論。2021/2/712隨著研究的深入,益生菌的定義在不斷的變化——1965年，LillyD.M.和StillwellR.H.在《科學》雜志上發表的論文“益生菌—由微生物產生的生長促進因素”中最先使用益生菌Probiotic這個定義來描述一種微生物對其他微生物促進生長的作用。2021/2/7131992年，Havennar對定義進行了擴展，解釋為一種單一的或混合的活的微生物培養物，應用于人或動物，通過改善固有菌群的性質對寄主產生有益的影響。2021/2/7142001年，世界糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)對益生菌做了如下定義：通過攝取適當的量、對食用者的身體健康能發揮有效作用的活菌。2021/2/715

后來發現，死菌體細胞成分或代謝產物也具有與活菌相同的生理功能；最先發現益生菌可以促進腸道菌群平衡，幫助消化吸收，維護人體健康；后來發現除此之外，益生菌還有更廣的作用，如調節免疫力等。現在對益生菌的定義中，已經沒有促進菌群平衡的字樣，而是廣義的促進健康的作用。2021/2/716從廣義上講,益生菌可以是單一菌株,也可以是多種菌株甚至是它們的發酵產物。即益生菌是一類對人體有益的微生態制劑(microecologics)。2021/2/717

?

當足量補充時，對宿主健康有益的活的微生物?(FAO/WHO,2002，《食品益生菌評價指南》)益生菌（Probiotics）的官方定義Pro(pro)

=?

有益

?Bios(bios)

=?

生命

?2021/2/718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2021/2/719細菌分類名稱中的屬、種、菌株之間的聯系乳酸菌（Lacticacidbacteria）

——產生乳酸的細菌統稱乳桿菌屬(Lactobacillus)

——屬嗜酸乳桿菌（Lactobacillusacidophilus）

——種嗜酸乳桿菌NCFM（LactobacillusacidophilusNCFM)

——菌株2021/2/720雙歧桿菌(Bifidobacterium)

——屬乳雙歧桿菌（Bifidobacterium

lactentis）

——種乳雙歧桿菌B107

(Bifidobacterium

lactentisB107）

——菌株嬰兒雙歧桿菌Bifidobacteriuminfantis——？

2021/2/721

應用于人體的益生菌有雙歧桿菌、乳桿菌、腸球菌、大腸桿菌、枯草桿菌、蠟樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、丁酸梭菌和酵母菌等。

常見益生菌主要指兩大類乳酸菌群：

一類為雙歧桿菌，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。

益生菌的分類2021/2/722

革蘭氏陽性球菌：如糞鏈球菌、乳球菌、中介鏈球菌等

某些酵母菌與酶亦可歸入益生菌的范疇。

2021/2/723

雙歧桿菌類：如長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、卵形雙歧桿菌、嗜熱雙歧桿菌等乳桿菌類：如嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、詹氏乳桿菌、拉曼乳桿菌等2021/2/724三.益生菌的生理學功能及作用機理1．維持腸道菌群平衡，治療腸道功能紊亂益生菌可粘附于腸粘膜上皮細胞，通過自身及產生代謝物和抑制物排斥致病菌；在微環境下保持優勢，并與腸道中其他細菌相互作用，調整菌群間關系，以保證腸道菌群最佳優勢組合，并維持腸道菌群平衡。2021/2/725益生菌在體內發酵糖類，產生大量乙酸和乳酸，使環境pH、Eh下降，抑制了致病菌的生長。益生菌能產生胞外糖苷酶，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合細菌毒素的受體；通過酶的作用可以阻止潛在致病菌及其毒素在腸粘膜上皮細胞的粘附和侵入。2021/2/726益生菌的代謝作用產生的酸，造成腸道內的酸性環境，調節和促進腸蠕動，防止致病菌的定植，維持腸道正常的生理功能。2021/2/7272．抗癌、抗腫瘤作用益生菌的抗腫瘤作用是由于益生菌的存在及其生成的代謝產物優化了腸道菌群的組合，增強了免疫功能，抑制了腫瘤細胞的增殖和致癌物質的產生。2021/2/728Moore等人報導了對腸道菌群與癌癥間的關系,他們對不同地區,不同飲食習慣，結腸息肉患者和腫瘤低發區,挑選出的87名對象進行研究,從這些人的糞便中分離出55-60個菌株作統計學處理；2021/2/729結果顯示,癌癥發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病率的功效。2021/2/730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。2021/2/731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。2021/2/732根據Akazan等人的研究每日三次使用L.casei干粉制品并持續一年,可以達到抑制表面膀胱癌的再發生;另外,有研究表明益生菌具有阻礙結腸和其他器官中發生的非基因型和基因突變型的功能。2021/2/733從一些動物實驗的結果也證實了此論點。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，發現雄性小鼠對于肝腫瘤的誘發率比無菌小鼠高得多，前者為25％，后者30％。2021/2/734如果有大腸桿菌、糞腸球菌和類腐敗梭菌的參與，其肝癌發病率為100％。如加入長雙歧桿菌則抑制了肝癌的發展，發病率下降至47％。2021/2/7353．增強免疫系統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抗體的產生，增強了免疫系統的功能，提高機體抗病能力。2021/2/736人體免疫功能會隨著年齡的增長而降低,免疫系統的功能失調將帶來健康問題,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、死細胞或是發酵產物都具有免疫調節功能。2021/2/737研究表明,一些乳桿菌發酵制品可使腸中與結腸癌有關的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激活物增加,可使淋巴細胞和細胞數量增加。2021/2/738某些過敏反應的發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節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的；2021/2/7394．營養作用益生菌代謝產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時，明顯表現出維生素缺乏癥。2021/2/7405．控制內毒素的產生益生菌可抑制腸道中腐敗細菌的繁殖，從而減少腸道中內毒素和尿素酶的含量，使血液中內毒素和氨含量下降。2021/2/741讓肝病患者食用益生菌，發現血氨、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1月，血氨下降，癥狀改善。2021/2/7426．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，使衰老的物質濃度降低。研究表明：用嬰兒雙歧桿菌活菌液喂養老齡大白鼠，觀察到試驗組的大白鼠經喂養后，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LPO)顯著降低。2021/2/743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生的酸，抑制了腸內腐敗細菌的生長，從而減少這些細菌產生毒素和致癌物質，延緩了機體衰老過程。2021/2/7447.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%;2021/2/745乳酸菌為何能降低膽固醇,其作用機制認為：乳酸菌可產生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；也有人認為發酵乳中由乳清酸衍生的代謝產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將其捕住使之不能進人血液；2021/2/7468.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酵乳中分離的三肽物質(Val-Pro-Pro和Ile-Pro-Pro)具有抑制血管緊張素轉移酶活性的作用。2021/2/747根據臨床研究表明：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）。9.其他作用2021/2/748一些新的數據證實：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。

2021/2/749四.益生菌的應用目前,在食品中益生菌主要用于發酵乳制品的生產,但它也正逐步被用于開發各種功能食品,如谷物果蔬發酵飲料、香腸等；功能性食品添加劑；未經國家認定的菌種不能稱作益生菌；2021/2/750作為保健食品調節腸道微生態平衡，增強免疫力等2021/2/751若益生菌做成微生態制劑，就成為保健藥品（我國目前對保健品和藥品的界限較模糊），國內已被批準藥準字的單一菌種的產品就有麗珠腸樂、回春生（雙歧桿菌）、金雙歧（雙歧桿菌）、促菌生（蠟樣芽胞桿菌）、整腸生（地衣芽胞桿菌）、降脂生（腸球菌）、抑菌生（枯草桿菌）等。多菌聯合制劑有培菲康（雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌）和乳康生（蠟樣芽胞桿菌和干酪乳桿菌）等。2021/2/752活性是關鍵人體的消化道環境很復雜，在經過胃酸、膽汁等環境后依然能存活的菌株，才能到達大腸發揮其功效。100萬個才有效目前，我國乳酸菌標準明確規定，酸奶中活菌的數量要達到每毫升100萬個。否則，就不能保證最終到達大腸的活菌量，也就無法保證功效。菌株決定功效所有益生菌都是按屬、種、株三個層次劃分的，益生菌的功效是以“菌株”為準的。以動物雙歧桿菌B益暢菌為例，雙歧桿菌是屬，動物雙歧桿菌是種，DN-173010