益生菌的研究进展
2014-01-25崔振威奇建华
崔振威 奇建华
(内蒙古医科大学第三附属医院,内蒙古 包头 014010)
益生菌的研究进展
崔振威 奇建华
(内蒙古医科大学第三附属医院,内蒙古 包头 014010)
研究益生菌的作用机制、安全性及其主要的生理作用,包括对胃肠道感染性疾病的作用,抗过敏与免疫调节作用,肿瘤防治和降低胆固醇作用等。
益生菌;作用机制;安全性;生理作用
益生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,从而达到提高宿主健康状态的微生物。益生菌的主要来源是动物肠道正常的生理性细菌和非肠道菌。可分成三大类:乳杆菌类、双歧杆菌类和革兰阳性球菌。此外,还有一些酵母菌与酶也可归为益生菌的范畴。目前对益生菌的研究可归纳为以下几点。
1 作用机制
1.1 黏膜屏障作用:益生菌是肠道正常菌群的优势菌群,与肠黏膜紧密结合构成肠道的生物屏障,维持肠道的微生物系统的平衡,阻碍炎性细胞因子对屏障作用的影响。
1.2 抗菌效应:益生菌通过降低肠腔内pH值、抑制细菌黏附于肠上皮细胞、减少肠腔内细菌易位等机制抑制肠道内潜在病原体的生长。
1.3 对免疫系统的影响:益生菌可调节先天性免疫的抗炎反应和促炎反应,加强相应的免疫反应和促进抗体的形成。
2 安全性
多数益生菌制品加工成冻干粉状,需在冷藏和干燥条件下保存,若环境潮湿、较热等就可能对微生物的细胞造成不可逆的损害。当考虑到安全性的时候,应考虑到其潜在的感染能力、代谢能力和酶对机体的影响、对免疫功能的影响以及其耐药性。大部分乳酸菌对抗革兰阴性菌的抗生素具有耐药性,如链霉素和庆大霉素等。但是,有些乳酸菌有可能是潜在的致病菌,一旦成为致病原,将不能应用抗生素进行治疗,且有些乳酸菌的耐药性可能会转移到其他乳酸菌或致病菌中,对人类构成威胁[1]。
3 生理作用
3.1 防治胃肠道感染性疾病:益生菌可维持肠道菌群最佳优势组合及稳定性,抑制病原性细菌生长繁殖。治疗急性腹泻时,补充适当的益生菌有助于平衡肠道菌群和恢复正常的肠道pH值,缓解腹泻的症状。它可产生多种可抑制病原菌繁殖的活性物质,能够起到降低肠道pH值的作用,还可以促进肠道的屏蔽功能,从而有效的减少由于细菌感染导致的胃肠道功能紊乱进而引起的腹泻。更重要的是,由于益生菌的大量存在,各种有害菌都不易繁殖,肠道的免疫力增强,患便秘、腹泻、肠癌等肠道疾病的概率就大大降低了,身体吸收的毒素也减少了。此外,益生菌具有改善肠黏膜通透性的作用,可通过上调防卫素来刺激肠道固有的防御系统。益生菌也可作为主要的治疗药物或重要的辅助治疗药物应用于幽门螺旋杆菌(HP) 感染的防治[2]。
3.2 抗过敏与免疫调节作用:在肠道内存在着非常发达的免疫系统。益生菌可以通过刺激肠道内的免疫功能,调节免疫状态。益生菌的免疫活性不仅局限于增强黏膜免疫功能,在机体细胞免疫和体液免疫中均可发挥调节作用。益生菌对于健康人的吞噬细胞调节功能有免疫增强作用,而对过敏性患者则是下调作用[3]。益生菌可减少局部TNF-α的产生和增强全身的IFN-γ,而稳定肠黏膜免疫屏障作用,以达到保护肠道生理性屏障的作用。某些益生菌也可直接调节免疫应答、加强肠上皮屏障功能、抑制病原体生长来协助维护肠道免疫的肠内稳定状态。
3.3 在肿瘤防治中的应用:现今,肿瘤仍是疾病导致人类死亡的主要原因之一,益生菌作为一种新型的且较安全的生物制品在肿瘤防治中逐渐成为一种趋势。乳酸菌、双歧杆菌等益生菌及其代谢产物,可诱导机体产生干扰素,促进细胞分裂素,活化免疫细胞,促进免疫球蛋白的生成,提高机体免疫功能,抑制肿瘤的发生发展。双歧杆菌具有降解N-亚硝酸,消除氧自由基、过氧化脂质等致癌因子的作用。实验证明双歧杆菌不仅可以抑制肿瘤发生,对已经形成的肿瘤仍具有抑制作用。大多数肿瘤细胞都表现出较高的端粒酶活性。而正常体细胞由于端粒酶活性低,其端粒随着细胞分裂逐渐缩短,细胞逐渐老化、死亡。在近期的研究中已经证实了经过鼠李糖乳杆菌(LGG)表面分子脂磷壁酸(LTA)处理白血病细菌株端粒酶后,端粒酶的活性明显降低,这表明益生菌的抗肿瘤机制可能与降低端粒酶的活性有关[4]。目前,益生菌抗肿瘤的作用机制仍在探索中。
3.4 降低胆固醇的作用:益生菌可通过同化作用,降低血胆固醇水平,预防高血脂引起的冠状动脉硬化及冠心病,减少了心血管疾病的发病率。如乳酸菌具有抑制胆固醇合成酶活性的作用,可减少胆固醇在体内的合成;双歧杆菌则可减少胆固醇在体内的重吸收.大量研究表明,益生菌降胆固醇的原因可能包括:胆固醇与游离胆酸盐的共沉淀作用、胆固醇与胆酸盐水解酶活性的吸收作用、胆固醇结合到细菌细胞膜或细胞壁上[5]。另外,益生菌的菌体成分和发酵产物在一定程度上具有控制血压的作用。应注意的是,益生菌仅能够降低高脂人群的血清胆固醇含量, 但对正常人群则无此作用。
3.5 口腔益生菌防龋作用:益生菌对预防常见口腔疾病有一定的作用。龋病是牙体硬组织的细菌感染性疾病。当口腔微生物系统的内部平衡被打乱,主要细菌成分为变形链球菌,牙菌斑生物膜过度生长,龋病则随之发生。益生菌种对致龋菌具有拮抗作用,特别对于减少唾液变形链球菌的数量,则龋病的发生率也随之降低。在治疗牙周病时发现益生菌中的乳杆菌有抑制牙周病原微生物生长的作用,如对牙龈卟啉单胞菌、中间普氏菌等的抑制作用[6]。此外,人们还发现食窦魏斯菌和唾液链球菌对产挥发性硫化合物的菌群有抑制作用,推测益生菌对口臭的治疗也有一定的效果。
3.6 益生菌的其他作用:益生菌在其他的一些领域,也具有一定的治疗作用。乳糖不耐受(LI)是由于小肠黏膜乳糖酶缺乏导致乳糖吸收障碍而引起的以腹胀、腹痛、腹泻等为主的一系列症状。研究发现:发酵乳制品(如酸奶)能够有效缓解此症状,可能是因为其中乳酸菌增加了小肠中乳糖酶的活性[7]。
将益生菌直接置入阴道对细菌性阴道炎具有一定的治疗作用。未感染妇女的泌尿生殖系统的主要微生物群是乳酸菌,所以它可能对于妇女尿道感染的复发也具有一定的预防作用。
益生菌还具有一些潜在的作用。由于在衰老过程中,会出现体内免疫应答下降和骨密度丧失等现象[8],故益生菌潜在的抗衰老作用可能是通过免疫调节或抗氧化作用来实现的,也可能是二者的相互协调作用。
益生菌的营养作用:表现在它在肠道内能合成多种维生素,如氨基酸、硫胺素、核黄素、叶酸、泛酸、B族维生素、维生素K等,有利于钙铁铜锌及维生素D的吸收,促进生长和发育,预防各种慢性疾病的侵害。
益生菌在肥胖及其代谢综合征中的潜在作用:肥胖以及相关的代谢综合征已经成为被受全球关注的重要健康问题。大量的研究表明,肠道菌群以及弱炎性反应是影响肥胖以及相关代谢综合征的两大重要因素[9]。然而益生菌具有调节肠道菌群失调的作用以及改善肠道弱炎性反应,因此益生菌也许能为由此引起的肥胖及其代谢综合征提供一种新的预防或治疗方法。
综上所述,益生菌具有多种调节生理功能的作用。人们已渐渐了解益生菌对机体的免疫调节,抑制及降低肿瘤的危险,抗衰老,治疗肝性脑病等作用。相信随着科学技术的快速发展,人们对益生菌作用的分子机制的进一步了解,益生菌及其制剂将会成为人类战胜疾病的有力工具。
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[6] 王胜朝,许浩坤.口腔益生菌防龋作用与应用[J].中国实用口腔科杂志,2012,5(10):587-591.
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[8] 王豪,郭本恒,王荫榆,等.益生菌潜在的抗衰老作用[J].中国微生态学杂志,2009,21(4):374-379.
[9] 廖文艳,王豪,周杰,等.益生菌在肥胖及其代谢综合征中的潜在作用[J].东北农业大学学报,2011,42(8):159-164.
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:1671-8194(2014)32-0058-02