益生菌的相關知識

1、益生菌的相關知識,趙英培2015.12.17,內(nèi)容標簽,,,人體微生態(tài)系統(tǒng),生活中的益生菌,一.人體微生態(tài)系統(tǒng),人體微生態(tài)菌種類達1000余種 數(shù)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）,,1g,,,1000g(約80%),,,20g,,200g,,20g,,10g,,20g,Adult microbio

2、ta: complex community,成人微生物群：復雜的群體,,,,,,十二指腸、空腸、回腸屬于小腸；結(jié)腸即大腸,,,,,從胃到大腸菌屬和濃度都在變化,,乳酸桿菌和雙歧桿菌在胃腸道中的分布,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,3,4,5,6,7,8,Concentration log CFU/g,,

3、,,乳酸桿菌,,,雙歧桿菌,口腔,,胃,,十二指腸,,空腸,,回腸,,結(jié)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,大多數(shù)細菌是經(jīng)口腔而進入人體內(nèi)，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。,人類腸道菌群的發(fā)展,,出生后五天,,,,,,,2 歲,可能的益生菌類細菌(食用時),腸道菌群：一個平衡的生態(tài)系統(tǒng),,假單胞菌,變形菌,葡萄球菌,梭桿菌,腸球菌,大腸桿菌

4、,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(chǎn)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,Adapted from: Gibson GR. J Nutrition 1995;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(yǎng)不當,腸道菌群失調(diào)（enteric dysbacter

5、iosis） 定義：由于機體內(nèi)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(zhuǎn)移。 表現(xiàn) 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(diào),二.究竟什么是益生菌？,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(fā)揮作用的活性微生物。 Probiotics -來自于希

6、臘文字(Pro-life)：“專管生命”之意。,益生菌的概念最早來自哪里?,Ylya Metchnikov （梅契尼科夫）發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)保加利亞人喝發(fā)酵奶和他們的長壽有直接聯(lián)系, 并于1906年首先提出“腸道菌有益論”的理論。,隨著研究的深入,益生菌的定義在不斷的變化—— 1965年，Lilly D. M.和Stillwell R. H.在《科學》雜志上發(fā)表的論文“益生

7、菌—由微生物產(chǎn)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。,1992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(yǎng)物，應用于人或動物，通過改善固有菌群的性質(zhì)對寄主產(chǎn)生有益的影響。,2001年，世界糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)對益生菌做了如下定義：通過攝取適當?shù)牧俊κ秤谜叩纳眢w健康能發(fā)揮有效作用的活菌。,后來發(fā)現(xiàn)，死菌體細胞成分或代

8、謝產(chǎn)物也具有與活菌相同的生理功能； 最先發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)除此之外，益生菌還有更廣的作用，如調(diào)節(jié)免疫力等?，F(xiàn)在對益生菌的定義中，已經(jīng)沒有促進菌群平衡的字樣，而是廣義的促進健康的作用。,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(fā)酵產(chǎn)物。即益生菌是一類對人體有益的微生態(tài)制劑(microecologics)。,,,,,« 當足量補

9、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 »,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

10、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,細菌分類名稱中的屬、種、菌株之間的聯(lián)系乳酸菌（ Lactic acid bacteria ） ——產(chǎn)生乳酸的細菌統(tǒng)稱 乳桿菌屬(Lactobacillus ) ——屬 嗜酸乳桿菌 （Lactobacillus acid

11、ophilus） ——種 嗜酸乳桿菌NCFM（Lactobacillus acidophilus NCFM) ——菌株,雙歧桿菌(Bifidobacterium )

12、 ——屬 乳雙歧桿菌 （ Bifidobacterium lactentis） ——種 乳雙歧桿菌B107 (Bifidobacterium lactentis B107）

13、 ——菌株嬰兒雙歧桿菌 Bifidobacterium infantis ——？,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；

14、 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,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。,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,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

15、細胞，通過自身及產(chǎn)生代謝物和抑制物排斥致病菌；在微環(huán)境下保持優(yōu)勢，并與腸道中其他細菌相互作用，調(diào)整菌群間關系，以保證腸道菌群最佳優(yōu)勢組合，并維持腸道菌群平衡。,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

16、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。,2．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(chǎn)物優(yōu)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(zhì)的產(chǎn)生。,Moore等人報導了對腸道菌群與癌癥間的關系,他們對不同地區(qū),不同飲食習慣，結(jié)腸息肉患者和腫瘤低發(fā)區(qū),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(tǒng)計學處理；,結(jié)果顯示, 癌

17、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;

18、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

19、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

20、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

21、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

22、,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

23、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

24、將其捕住使之不能進人血液；,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。,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

25、腹瀉等）。,9.其他作用,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。,四.益生菌的應用,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,如谷物果蔬發(fā)酵飲料、香腸等；功能性食品添加劑；未經(jīng)國家認定的菌種不能稱作益生菌；,作為保健食品調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，增強免疫力等,若益生菌做成微生態(tài)制劑，就成為

26、保健藥品（我國目前對保健品和藥品的界限較模糊），國內(nèi)已被批準藥準字的單一菌種的產(chǎn)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(lián)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。,活性是關鍵 人體的消化道環(huán)境很復雜，在經(jīng)過胃酸、膽汁等環(huán)境后依然能存活的菌株，才能到達大腸發(fā)揮其功效。1

27、00萬個才有效 目前，我國乳酸菌標準明確規(guī)定，酸奶中活菌的數(shù)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是株，動物雙歧桿菌DN173010所具有的對消化系統(tǒng)的改善作用并不意味著所有的雙歧桿菌都具有一樣的功效。,注

28、意,5.生活中的益生菌,1.益生菌從何獲取？ 市面上的益生菌產(chǎn)品包括含益生菌的酸奶、酸奶酪、酸豆奶以及口服液、片劑、膠囊、粉末劑等。最方便的當算是飲品類。 2. 益生菌如何保存？ 益生菌產(chǎn)品必須低溫冷藏保存。這樣才能最大限度地保持其中活性益生菌的數(shù)量。一般保質(zhì)期在1個月內(nèi)，冷藏溫度控制在2~10℃左右。建議放入冰箱保鮮層，避免在溫度太高或者直射光下保存，這樣會引起里面活菌過度發(fā)酵，口味變酸，效果受影響。,3. 怎么進食？ 益生菌的活性

29、會隨著溫度升高而提升并進入發(fā)酵過程，長時間常溫保存容易造成產(chǎn)品口味變化。當溫度超過60℃時，益生菌會進入衰亡階段。因此，益生菌產(chǎn)品最好是在冷藏條件下取出后直接食用，避免高溫加熱。 　　4. 喝多少才夠？ 一般來說，每天喝1瓶（約100ml，以每瓶100億個活性乳酸菌計）活性乳酸菌飲品就足以滿足人體所需,5.有沒有最佳飲用時間？益生菌產(chǎn)品雖然也可以單獨食用，但最佳食用時間為飯后。因為有食物中和胃酸，更有利于活菌順利到達腸道發(fā)揮作用，所以