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益生菌的作用

来源:好妈妈发布时间:13-04-28

益生菌是对人和动物有益的细菌。是指投入后通过改善宿主肠道菌群生态平衡而发挥有益作用,提高宿主(人和动物)健康水平和使宿主健康达到最佳状态的活菌制剂及其代谢产物。



益生菌 - 简介

益生菌,源于希腊语“对生命有益”,它们是定植于人体肠道内,能产生确切健康功效的活的有益微生物的总称。是指改善宿主微生态平衡而发挥有益作用,提高宿主健康水平和健康状态的活菌制剂及其代谢产物。益生菌存在于地球上的各个角落,动物体内有益的细菌或真菌主要有:酪酸梭菌、乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等。 目前(截止到2012年)世界上研究的功能最强大的产品主要是以上各类微生物组成的复合活性益生菌。[1]

研究利用

早在远古时代,人类的日常饮食中就已经含有乳酸发酵类的食品了。

1857年,法国微生物学家巴斯德研究了牛奶的变酸过程。他把鲜牛奶和酸牛奶分别放在显微镜下观察,发现它们都含有同样的一些极小的生物——乳酸菌,而酸牛奶中的乳酸菌的数量远比鲜牛奶中的多。这一发现说明,牛奶变酸与这些乳酸菌的活动密切相关。 

1878年,李斯特(Lister)首次从酸败的牛奶中分离出乳酸乳球菌。 

1892年,德国妇产科医生Doderlein在研究阴道时提出产乳酸的微生物对宿主——人有益。 

1899年,法国巴黎儿童医院的蒂赛(Henry Tissier)率先从健康母乳喂养的婴儿粪便中分离了第一株菌种双歧杆菌(当时称为分叉杆菌),他发现双歧杆菌与婴儿患腹泻的频率及营养都有关系。 

1900-1901年,Moro,Beijerinck和Cahn各自研究了肠道中的乳酸菌。丹麦人奥拉·严森(OrIa  JerlSerl)首次对乳酸菌进行了分类。 

1905年,保加利亚科学家斯塔门·戈里戈罗夫第一次发现并从酸奶中分离了“保加利亚乳酸杆菌”,同时向世界宣传保加利亚酸奶。


1908年,俄国科学家诺贝尔奖获得者梅契尼柯夫(Elie Metchnikoff)正式提出了“酸奶长寿”理论。通过对保加利亚人的饮食习惯进行研究、他发现长寿人群有着经常饮用含有益生菌的发酵牛奶的传统。他在其著作《延年益寿》(Prolongation of Life)中系统地阐述了自己的观点和发现。 

1915年,Daviel Newman首次利用乳酸菌临床治疗膀胱感染。 

1917年,德国Alfred Nissle教授从第一次世界大战士兵的粪便中发现一株大肠杆菌。这名士兵在一次严重的志贺氏菌大爆发中没有发生小肠炎。在抗生素还没有被发现的那个时代,Nissle利用这株菌在治疗肠道感染疾病(由沙门氏菌和志贺氏菌)中取得可观成果。这株大肠杆菌现仍然在使用,它是为数不多的非乳酸菌益生菌。 

1919年,怀着对巴尔干半岛有益酸奶和巴斯德研究所微生物研究成果的极大兴趣,伊萨克·卡拉索在西班牙巴塞罗那创立了公司(达能前身)。而且他常常召集许多博士医生到工厂讨论酸奶的益处。 

1920年,Rettger证明梅契尼科夫所说的保加利亚细菌(保加利亚乳杆菌)不能在人体的肠道中存活。发酵食品和梅契尼科夫的学说受到怀疑(在那时)。 

1922年,Rettger和Cheplin报道了嗜酸乳杆菌酸奶所具有的临床功效,特别是对消化的功能性。 

1930年,医学博士代田稔博士在日本京都帝国大学(现在的京都大学)医学部的微生物学研究室首次成功地分离出来自人体肠道的乳酸杆菌,并经过强化培养,使它能活着到达肠内。这种菌后来引用代田博士的名字,取名为Lactobacillus casei strain shirota。这就是后来被称为养乐多菌的益生菌。 

1935年,乳酸菌饮料“养乐多”问世,益生菌开始走向产业化。 

1945年,无菌动物模型和悉生动物模型建立。 

1954年,Vergio引入与抗生素或其它抗菌剂相对的术语“Probiotika”,提出抗生素和其它抗菌剂对肠道菌群有害而“Probiotika”对肠道菌群有利。 

1957年,Gordon等人在《柳叶刀》(The Lancet)提出了有效的乳杆菌疗法标准:乳杆菌应该没有致病性,能够在肠道中生长,当活菌数量达到107 -109 时,明显具有有益菌群的作用。同时德国柏林自由大学的Haenel教授研究了厌氧菌的培养方法,提出“肠道厌氧菌占绝对优势”的理论。日本学者光岗知足(Tomotari Mitsuoka)开始了肠内菌群的研究,最后建立了肠内菌群分析的经典方法和对肠道菌群作出了全面分析。

1962年,Bogdanov从保加利亚乳杆菌中分离出了3种具有抗癌活性的糖肽,首次报道了乳酸菌的抗肿瘤作用。 

1965年,Lilly D. M.和Stillwell R. H.在《科学》杂志上发表的论文《益生菌—由微生物产生的生长促进因素》中最先使用益生菌Probiotic这个定义来描述一种微生物对其他微生物促进生长的作用。 

20世纪70年代初由沃斯(Woese)、奥森(Olsen)等提出16S rRNA寡核苷酸序列分析法来对菌进行鉴定。构建了现已被确认的全生命系统进化树,越来越多的细菌依据16S rDNA被正确分类或重分类,给乳酸菌的鉴定和肠内菌群分析带来极大方便。 

1971年,Sperti用益生菌(Probiotic)描述刺激微生物生长的组织提取物。 

1974年,Paker将益生菌定义为对肠道微生物平衡有利的菌物。

1977年,微生态学(Microecology)由德国人Volker Rush首先提出。他在赫尔本建立了微生态学研究所,并从事对双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌等活菌作生态疗法的研究与应用。Gilliland对肠道乳杆菌的降低胆固醇作用进行了研究,提出了乳酸菌在生长过程中通过降解胆盐促进胆固醇的分解代谢,从而降低胆固醇含量的观点。 

1979年中国的微生态学研究开始。自中国微生物学会人畜共患病病原学专业委员会下属的正常菌群学组的成立。1988年2月15日中华预防医学会微生态学分会的成立有了学术组织。1988年《中国微生态学杂志》创刊。 

20世纪80年代初大连医科大学康白教授首先研制成功促菌生(蜡样芽孢杆菌)。 

1983年,由美国Tufts大学两名美国教授Sherwood Gorbach和Barry Goldin从健康人体分离出了LGG(鼠李糖乳杆菌),并于1985年获得专利。LGG菌种具有活性强、耐胃酸的特点,能够在肠道中定殖长达两周。 

1988年底丹麦的汉森中心实验室生产出超浓缩的直投式酸奶发酵剂。 直投式酸奶发酵剂(Directed Vat Set, DVS)是指一系列高度浓缩和标准化的冷冻干燥发酵剂菌种,可直接加入到热处理的原料乳中进行发酵,而无需对其进行活化、扩培等其它预处理工作。直投式酸奶发酵剂的活菌数一般为1010 - 1012 CFU/g。 


1989年,英国福勒博士(Dr.Roy Fuller)将益生菌定义为:益生菌是额外补充的活性微生物,能改善肠道菌群的平衡而对宿主的健康有益。他所强调的益生菌的功效和益处必须经过临床验证的。 

20世纪90年代,中国学者张箎教授对世界第五长寿区——中国广西巴马地区百岁以上老人体内的双歧杆菌进行了系统的研究,也发现长寿老人体内的双歧杆菌比普通老人要多得多。同时中医药微生态学建立。杨景云等学者开始对中国的传统中药与微生态关系进行了系统的研究。 

1992年, Havennar对定义进行了扩展,解释为一种单一的或混合的活的微生物培养物,应用于人或动物,通过改善固有菌群的性质对寄主产生有益的影响。 

1995年,吉布森(Gibson)把能在大肠中调整菌群的食品称为益生元。 

1998年,Guarner & Schaafsma给出了更通俗的定义:益生菌是活的微生物,当摄入足够量时,能给予宿主健康作用。 


2001年,世界粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)也对益生菌做了如下定义:通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活菌。联合国粮农组织和世界卫生组织组成的专家联合顾问团强烈建议用分子生物学的手段鉴定益生菌。并推荐益生菌存放于国际性菌物保藏中心。具体的步骤是:先做表型鉴定,再做基因鉴定。基因鉴定的方法有DNA/DNA杂交,16S RNA序列分析或其它国际上认可的方法。然后到RDP(ribosomal data base project,www.cme.msu.edu/RDP/)上验证鉴定结果。

2001年,法国完成第一株乳酸菌即乳酸乳球菌IL1403的全基因组测序。 

2002年,微生物学教授Savage宣布:正常菌群是人体的第十大系统——微生态系统。 

2005年,美国北卡罗来纳州立大学Dobrogosz 和Versalovic教授提出了免疫益生菌的概念(Immunoprobiotics)。 

2006年,意大利M. Del Pianoa等认为益生菌应该定义为一定程度上能耐受胃液,胆汁和胰脏分泌物而黏附于肠道上皮细胞并在肠道中定殖的一类活的微生物。提出从粪便中分离的“益生菌”有可能多数是浮游菌,而非黏附菌。 

2007年,美国《科学》杂志预测:人类共生微生物的研究将可能是国际科学研究在2008年取得突破的7个重要领域之一。12月9~10日,英、美、法、中等国科学家在美酝酿成立“人类微生物组国际研究联盟(IHMC)”,计划2008年4月联合启动“人类元基因组计划”,开始对人类元基因组的全面研究。这项被称为“第二人类基因组计划”的项目将对人体内所有共生的微生物群落进行测序和功能分析,其序列测定工作量至少相当于10个人类基因组计划,并有可能发现超过100万个新的基因,最终在新药研发、药物毒性控制和个体化用药等方面实现突破性进展。

2008年,荷兰乌得勒支大学医学中心研究者在柳叶刀杂志上报道了益生菌可能会引起重症急性胰腺炎患者的肠道致命性局部缺血危险。[2]

益生菌 - 安全事宜

①应用于人类的益生菌最好来自人体; 
②益生菌必须从健康人的肠道中分离; 
③益生菌必须经过一定时间证明其无致病性; 
④益生菌不能有与一些疾病(如心内膜炎、肠道不适症)相联系的历史; 
⑤益生菌不能使胆盐早期解离; 
⑥益生菌不能携带可以转移的抗抗生素基因。

益生菌 - 主要类型

应用于人体的益生菌有双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、丁酸梭菌和酵母菌等。

常见益生菌主要指两大类乳酸菌群:

一类为双歧杆菌,常见的有婴儿双歧杆菌,长双歧杆菌,短双歧杆菌,青春双歧杆菌等;

另一类为乳杆菌,如嗜酸乳杆菌,干酪乳杆菌,鼠李糖乳杆菌,植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌等。从安全性角度考虑,目前工业用益生菌主要来源于健康人体,动物和传统食物(发酵乳制品,泡菜等发酵食品)。

益生菌 - 与益生元的关系

益生元(Prebiotics)是指不易被消化的食品成分,通过选择性的刺激一种或几种细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响,从而改善寄主健康的物质。 

合生元(Synbiotics)是指益生菌和益生元并存起到协同作用的制剂。

一般可以这么认为,益生元给益生菌提供“食物”,能够被肠道内有益细菌分解吸收,促进有益细菌生长繁殖。大家所熟悉的双歧因子就是促进肠内双歧杆菌生长的益生元。

益生菌 - 保健功效

①整肠作用,调整微生态失调,防治腹泻:益生菌活着进入人体肠道内,通过其生长及各种代谢作用促进肠内细菌群的正常化,抑制肠内腐败物质产生,保持肠道机能的正常。对病毒和细菌性急性肠炎及痢疾,便秘等都有治疗及预防作用。益生菌和很多慢性胃炎,消化道溃疡等消化道疾病有密切的关系。一部分的益生菌能抗胃酸,粘附在胃壁上皮细胞表面,通过其代谢活动抑制幽门螺旋杆菌的生长,预防胃溃疡的发生。 

②缓解乳糖不耐症状,促进机体营养吸收:益生菌有助于营养物质在肠道内的消化。它能分解乳糖成为乳酸,减轻乳糖不耐症。双歧杆菌和乳酸杆菌不仅可以产生各种维生素如维生素B1、B2、B6、B12 、烟酸和叶酸等以供机体所需,还能通过抑制某些维生素分解菌来保障维生素的供应。另外,双岐杆菌还可以降低血氨改善肝脏功能。 

③预防阴道感染:不少益生菌有酸化泌尿生殖道的作用。它可以通过降低pH值来抑制有害细菌的生长。还可以通过与有害细菌竞争空间和资源而遏制它们。 

④代谢产物产生生物拮抗,增强人体免疫力:益生菌可产生有机酸、游离脂肪酸、过氧化氢、细菌素抑制其它有害菌的生长;通过“生物夺氧”使需氧型致病菌大幅度下降,益生菌能够定殖于粘膜、皮肤等表面或细胞之间形成生物屏障,这些屏障可以阻止病原微生物的定殖,起着占位、争夺营养、互利共生或拮抗作用。并可以刺激机体的非特异性免疫功能,提高自然杀伤(NK)细胞的活性,增强肠道免疫球蛋白IgA的分泌,改善肠道的屏障功能。


⑤缓解过敏作用:过敏是一种免疫疾病,是人体内免疫功能失调出现不平衡的状况。有过敏体质的人当外来物质或生物体刺激免疫系统产生免疫球蛋白(IgE)数量过多,使其释放出一种叫组织胺的物质从而引发过敏症状。益生菌疗法是目前国内外流行辅助治疗过敏的有效方法之一。能利用益生菌调节体内免疫球蛋白(IgE)抗体,达到缓解过敏的免疫疗法。 

⑥降低血清胆固醇:可能与其调节和利用内源性代谢产物并且加速短链脂肪酸代谢有关。双歧杆菌、乳杆菌的微生态制剂,服后可使胆固醇转化为人体不吸收的粪甾醇类物质。从而降低胆固醇水平。 

⑦预防癌症和抑制肿瘤生长等:乳酸杆菌能提高巨噬细胞的活性,并能防止肿瘤的生长。益生菌可抑制肠道内某些酶的活性,如β-葡糖乙酸酶、β-葡糖醛酸酶、尿素、酶、硝基还原酶、偶氮还原酶等。这些酶可能参与肠道内致癌物的形成。胆盐经肠道碰到有害菌可能发生解离,就会产生致癌物质,容易引起肠癌。但益生菌可以抑制有害菌,即使有胆盐的存在,致癌率也大大降低。

⑧对高血压的效果:乳酸菌产生的某些物质如γ-氨基丁酸(GABA)具有降低血压的功效。还有一部分的益生菌能特异分解乳蛋白(酪蛋白),产生具有抑制引起血压上升的酶(血管紧张素转化酶,ACE)活性的多肽(如 VPP和LPP)。常期饮用含有这种活性多肽的酸奶有防止高血压的效果。

益生菌 - 适合人群

弱势群体:中老年人,婴儿,儿童和妇女;

急需补充人群:使用抗生素药物者;经常吸烟喝酒者;习惯性便秘者;办公室工作人员、电脑工作人员;心血管疾病、肝脏疾病、癌症化疗等疾病患者。

益生菌 - 获取途径

1、含益生菌的酸奶。在健康状态下,平时可多选择含益生菌的奶制品作为零食,传统的酸奶是由保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵而成,这两种都是益生菌。而添加益生菌的酸奶是在前者的基础上,人工添加了双歧杆菌作为发酵菌种,常喝可起到保健作用,有益健康。但注意要买新鲜低温保存的酸奶。 


2、含益生菌的配方奶。一些奶粉中加入了益生菌,如双歧杆菌,可以促使肠道更健康。 

3、含乳酸菌的饮料。超市中的养乐多,其中含有的就是大量乳酸菌。但不可以喝太多,健康状态下一天不要超过2瓶,如果生病的情况下,要咨询医生是否可以喝。 

4、新鲜乳酪含益生菌。质地柔软的乳酪含有较多的活菌,因此,含有活菌的食材或食品都要冷藏保鲜,也只有活菌才能在肠道里繁殖。 

5、在给宝宝冲服牛奶或奶粉的时候可以适当的加入一些益生菌制品Mamiai,这样的做法主要是补充宝宝体内需要的有益菌,扼制肠内有害菌群的产生,为肠内有益菌提供良好的生长环境,造就健康肠道。还有就是“Mamiai”中含有的Bacillus subtilis(枯草杆菌),对乳糖分解有很好的效果,能够帮助孩子对牛奶或奶粉的消化,吸收。并且Mamiai中的有益菌能够促进奶粉,牛奶中含有的蛋白质等营养成分的吸收。它含有必需营养素代谢以及生长发育所必要的维他命B1, B2, B6,能够帮助孩子良好的成长发育。

益生菌 - 科学饮用

因为益生菌的最大特点是活菌。益生菌菌在保质期内应保持一定数量级,才能起到活菌应有的作用。所以从饮用的效果来说,益生菌要想到达肠胃产生良性作用,首先在销售过程中要保持存活,所以一般超市将酸奶放在0-4℃环境下,而许多小店都把益生菌酸奶放在常温下,益生菌存活有限。一般益生菌酸奶的保质期在15-20天,所以消费者应该选择日期最近的益生菌酸奶。酸奶不能烧煮加热,也不能用微波炉加热,否则会结块,其中的乳酸杆菌也会被杀灭,失去原有的保健作用。因此酸奶只能冷饮,或放在温水中温热后饮用。

益生菌酸奶等食品属于一种保健食品,具有食疗作用。长期食用会对身体产生益处。不像药品一样具有很快的药效。若益生菌做成微生态制剂,就成为保健药品(我国目前对保健品和药品的界限较模糊),国内已被批准药准字的单一菌种的产品就有丽珠肠乐、回春生(双歧杆菌)、金双歧(双歧杆菌)、促菌生(蜡样芽孢杆菌)、整肠生(地衣芽孢杆菌)、降脂生(肠球菌)、抑菌生(枯草杆菌)等。多菌联合制剂有培菲康(双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪链球菌)和乳康生(蜡样芽孢杆菌和干酪乳杆菌)等。[3]

益生菌 - 使用立法

印度尼西亚和新加坡已经具有完善的关于益生菌产品标签的法律体系,而大多数的亚洲国家在这些方面上还是空白。 

日本

在日本,益生菌作为食品及营养补充剂的应用并没有硬性的规定,因此可以在产品上声称“对您的健康有利”等类似宣传。但是对列为特定保健用食品(Foods for Specific Health Uses,FOSHU)则有着严格的规定,使用FOSHU标志的产品在上市前都经过了严格的审批和验证,要求对产品的进行流行病学实验及临床实验等科学验证后方可投入市场。


中国

中国同样是一个缺少益生菌相关规定的国家,国家标准制定部门已经开始讨论如何规范益生菌市场。并已经出台了“可用于保健食品的益生菌菌种名单”等相应法规,对在食品和添加剂中添加益生菌有了相关的规定。 


澳大利亚和新西兰

Food Standards Australia and New Zealand(FSANZ)正在对关于益生菌的产品标签立法进行修订。该系统将健康声明分为两个级别:一般级别和高等级。一般级别标签包括对食品的功能,性状,健康功效等相关方面的说明。如:“钙可强壮骨骼和牙齿,可作为膳食补充剂服用。”

关于益生菌的健康功效声明可为:“该酸奶含有大量的X菌株和Y菌株,当作为健康饮食的一部分摄入时可以减轻您胃部的不适。”高等级的产品标签要求市场前期论证该产品降低患疾病几率的能力、对疾病的控制作用或改善健康的功效。同时要求对每一项进行科学的证明。[4]

益生菌 - 科学发现

科学家研究发现,为促进消化而添加益生菌的酸奶或许对儿童慢性便秘并无帮助。该研究的负责人,来自阿姆斯特丹艾玛儿童医院,消化内科专家Tabbers博士表示,益生菌之所以对儿童便秘没有效果,可能是因为儿童便秘与成人便秘本质上有不同。


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