肠道有益菌及代谢产物对肠道和人体的影响

崔艳，张亚伟，肖林，郝怀强，范炜，苏鹏，徐弘君

1.山东龙力生物科技股份有限公司，禹城 251200

2.山东省功能糖工程研究中心，禹城 251200

3.山东禹城市中医院，禹城 251200

4.山东禹城市人民医院消化内科，禹城 251200

肠道有益菌及代谢产物对肠道和人体的影响

崔艳1，2，张亚伟1，2，肖林1，2，郝怀强1，范炜3，苏鹏3，徐弘君4

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3.山东禹城市中医院，禹城 251200

4.山东禹城市人民医院消化内科，禹城 251200

肠道有益菌及其代谢产物与人体相互作用，和人体有着密不可分的互利共生关系，在维持肠道健康、促进消化吸收营养物质、产生有益的营养物质、抵御外界入侵的致病菌、免疫机制的调节等方面都具有非常重要的作用。综述了两种主要肠道益生菌及其代谢产物对肠道和人体的影响。

肠道有益菌；双歧杆菌；乳酸菌；生理作用

人体肠道中栖息着种类繁多的微生物，约400～500种细菌，被称为肠道菌群，包括需氧菌、兼性厌氧菌、厌氧菌，其中厌氧菌占据优势地位，大约占细菌总数的99%。肠道菌群和人体是相互依赖同时又相互制约的关系，而肠道的微生态系统对食物消化的促进、维生素等营养物质的产生、外来致病菌侵入的抵御、免疫系统的刺激等方面有着重要作用，形成了与人体紧密联系的、互惠互利的共生关系。不同的肠道微生物的结构和组成，对宿主的营养物质合成、平衡能量、免疫功能调节、胃肠道成长发育及其他多种重要的生理活动有不同程度的影响[1]。

1 肠道菌群的分类

肠道菌群根据其在肠道内不同的生理功能被分为三大类：有益菌、有害菌和中性菌。

1.1 有益菌

有益菌，也称为益生菌，一般是指在人体肠胃生长的、对人体健康起到正面作用的细菌或真菌。代表菌群有双歧杆菌和乳酸菌。有益菌和人体是紧密联系的、互惠互利的共生关系，人体提供细菌的生活营养以及生存场所，同时这些细菌会产生有益于人体的多种营养物质来保护人类健康，是人体健康不可缺少的要素，它们可以合成各种维生素，参与食物的消化、促进肠道蠕动、抑制有害菌群的生长、分解有害物质等。

1.2 有害菌

有害菌，是以产气荚膜杆菌为代表的需氧菌，能够致使人体发生疾病的细菌的总称。代表菌群有产气荚膜杆菌和绿脓杆菌。肠道致病菌会在肠道内益生菌减少、免疫系统防备松懈时大量繁殖，侵占其他菌群的“领地”，消灭其他菌群，使人体肠道内的正常菌群发生紊乱，并且产生大量的有毒物质，这些有毒物质经血液循环进入人体后，到处攻击人体器官内的正常细胞，人体就会发生疾病或者影响免疫系统的功能。

1.3 中性菌

中性菌，也就是具有双重作用的细菌。代表菌群有大肠杆菌和肠球菌。在正常情况下，当这些中性菌的数量被控制在一定的合理范围内，而且只在自己的“领地”范围内活动的时候，对人体是不会造成危害的。所以，当益生菌数量正常时，中性菌并不会对人体产生危害。而当益生菌数量减少时，肠道就会失去益生菌的保护屏障，有害菌就会对肠道进行攻击，增加肠道的通透性，这时，中性菌就会跟着有害菌一起进入血液循环，变成致病菌，并且对人体器官进行攻击，破坏人体的健康，一旦增殖失控或从肠道转移到身体其他部位，会增加腐败物质、细菌毒素、致癌物质的产生，就有可能引发一系列的健康问题，从而使人体产生疾病或衰老[2]。

2 肠道有益菌及其代谢产物对肠道和人体的影响

2.1 肠道有益菌

发达国家如日本、法国、美国、俄罗斯、德国等对益生菌的基础研究与应用较为重视。我国则是在20世纪50年代以后才开始研究肠道益生菌以及肠道微生态相关的基础理论和应用。研究发现，肠道有益菌主要包括双歧杆菌和乳酸菌。

2.1.1 双歧杆菌

双歧杆菌是有益菌的代表，是一种厌氧菌，栖居于人体的大肠中。随年龄的变化，人体肠道中的双歧杆菌数量也会改变，母乳喂养的婴儿的肠道中双歧杆菌数量最多，差不多能够达到肠道细菌总数的99%以上，可以保护婴儿健康。随着年龄的增长，肠道中的双歧杆菌的数量不断减少，而有害的腐败细菌如产气荚膜梭状菌、大肠杆菌等不断增加。当进入老年时，双歧杆菌的比例会降到很低，这时就会有大量的腐败细菌充斥在肠道中。生病的人和身体衰弱的人，其肠道环境也与老人相差无几，但是，健康长寿的老人则不同，其肠道环境与青壮年人群差不多，双歧杆菌数量多、腐败菌数量少。因此，双歧杆菌是人类肠道中的关键微生物属，也是一种肠道益生菌。目前，双歧杆菌已经成为人体健康的重要指标之一[3]。双歧杆菌主要包括青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌等等。

2.1.2 乳酸菌

乳酸菌是一种存在于人体内的益生菌。能够将碳水化合物发酵成乳酸，因而得名。大量研究表明，乳酸菌可以调节机体胃肠道菌群以保持正常微生态平衡状态，可以使食物的消化率和生物价提高，降低血清胆固醇，并且能够控制内毒素的产生，对肠道内腐败菌生长繁殖和有害代谢产物的产生起到抑制作用，并且能够对营养物质的制造、组织发育的刺激起到一定的积极作用，从而对机体的营养状态、生理功能、肿瘤发生、衰老过程和应急反应等产生一定的影响。由此可见，机体的生命活动与乳酸菌的生理功能关系密不可分，乳酸菌主要包括嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌等等。

2.2 肠道有益菌代谢产物的生理作用

2.2.1 抗菌性

在厌氧环境下，有益菌能够快速地繁殖并产生多种有机酸，如甲酸、乙酸、丁酸、乳酸等，能够使肠道内pH值降低，抑制和杀死肠道内的病原菌，保持肠道菌群正常的微生态平衡状态；有益菌细胞壁与肠黏膜上皮细胞可以特异性结合，黏附在肠道黏膜表面上，在黏附位点进行繁殖，可产生足够浓度的抑菌成分，如生物酶、抗菌肽等，抑制病原菌的活性，减轻病原菌对肠道的感染症状，并能与其他厌氧菌一起形成生物菌膜，抑制病原菌的入侵[4]。

2.2.2 防止便秘、治疗腹泻

随着生活节奏的加快、饮食结构的改变，功能性便秘的发生频率逐步增加，有的甚至影响到人们的生活质量或诱发其他疾病。目前，采用含有大量有益菌的微生态制剂治疗和改善便秘已得到研究证实[5]，有益菌不仅能够很好地治疗便秘，还能够改善肠道菌群失调引起的腹泻，具有良好的双向调节作用。有益菌繁殖产生的有机酸使肠道变为酸性，能够抑制有害菌的异常发酵，而且能软化粪便，还能够使肠道壁受到刺激从而产生收缩和蠕动，达到解除便秘的作用；有益菌可以保持肠道菌群的平衡，抑制有害菌的生长，临床上有益菌制剂已应用于腹泻的预防和治疗，例如在治疗感染性腹泻方面，其治疗方法就是纠正肠道菌群的失调，使各种细菌的分布比例趋于平衡，选择人体所需要的有益菌制成微生态制剂来治疗感染性腹泻就是要营造一个致病菌没有办法生长、并且有利于肠道功能发挥正常作用的良性条件。只要纠正了肠道菌群失调，感染性腹泻就有可能得到治愈。

2.2.3 营养作用

双歧杆菌在肠道的代谢可以促使机体合成多种B族维生素和消化酶，参与维生素与能量的代谢，而且代谢产生的多种有机酸可降低肠道环境的pH值，有利于机体钙、铁、磷、锌等矿物质的吸收，同时对维生素D的吸收也有促进作用。双歧杆菌中含有乳糖酶，可将乳糖降解成葡萄糖、半乳糖。除了可以改善乳糖不耐症外，还可以代谢产生构成脑神经系统中脑苷脂的成分——半乳糖。半乳糖与婴儿出生后脑的迅速生长发育有着紧密的联系。同时，双歧杆菌还可以通过抑制某些维生素分解菌的途径来保证维生素的供给[6]。

2.2.4 降低人体胆固醇的吸收、防治高血压和动脉硬化

胆汁酸在消化过程中起到分解脂肪、帮助消化的作用，而合成胆汁酸的原料之一就是胆固醇，双歧杆菌能够促进胆汁酸的肝肠循环，降低胆固醇的再吸收，降低血清中胆固醇浓度。人体血液中胆固醇含量偏高是导致高血压和动脉硬化的原因之一，双歧杆菌能够将胆固醇转化成为人体不吸收的类固醇，从而降低血液中胆固醇的浓度，具有一定的防治高血压和动脉硬化的作用。另外，双歧杆菌还能够使人体血液中的血清胆固醇和甘油三酯的含量降低，可以在一定程度上改善人体脂质代谢紊乱。

2.2.5 降低血液中有害物质、改善肝功能

肠道中的有害微生物会产生大量有害物质，在正常条件下，这些有害物质在排出人体以前，一般先经肝脏解毒，之后通过葡萄糖醛酸盐和硫酸盐等形式排出体外，如果解毒不及时，有毒有害物质就会随着血液进入循环系统，将导致肝功能的紊乱、循环系统的失常，并且干扰神经系统，而双歧杆菌在人体肠道繁殖过程中产生大量乙酸、乳酸等有机酸并且使肠道内pH值降低时，有害物质就不能经肠壁吸收后扩散,从而降低了血液中有害物质的含量，对肝脏患者起到良好的保护和治疗作用，双歧杆菌还可以用于治疗肝昏迷，并可以抑制乙肝病毒，促进大、小三阳转阴[7]。

2.2.6 免疫调节功能

双歧杆菌能够对免疫功能的某些环节产生影响，比如双歧杆菌能够增加B淋巴细胞的数量并激活其功能；能够赋活机体T细胞介导的免疫功能的能力、提高NK细胞的活性；能够提高红细胞免疫黏附功能，黏附肿瘤细胞，增强LAK细胞杀伤肿瘤细胞的活性[8]。

2.2.7 抗肿瘤作用

肠道有害菌在代谢过程中会产生许多致癌物，有的还能将一些致癌前体物转化为致癌物，双歧杆菌代谢产生的有机酸抑制腐生菌的生长、酸化肠道、促进肠蠕动、分解致癌物、减少致癌物与肠道上皮细胞的接触，从而起到预防肠道癌发生的作用。据研究报道，某些肠道细菌可以产生致癌因子，而双歧杆菌可能具有清除这些致癌因子的能力，所以能够抑制肿瘤的发生，并对已有的肿瘤也产生一定的抑制作用。

2.2.8 降血糖作用

系统炎症是导致糖尿病的主要原因之一，而有益菌与肠黏膜共同构成了肠道的天然生物屏障，能够有效减少肠道的内毒素，改善肠道黏膜屏障和系统炎症，继而改善内毒素大量分泌造成的机体代谢紊乱和长期处于高血糖状态导致的机体胰岛素抵抗，激活胰岛素信号通道，抑制糖尿病的发生[9]。有研究发现，在小鼠大肠中有益菌的代谢可以抑制交感神经功能，使肠神经兴奋降低，机体分泌的高血糖素就会减少。由于高血糖素可以引起小鼠血糖异常上升，若高血糖素分泌量少，就可以辅助降低机体血糖。另外，糖尿病的治疗离不开维生素B6、镁，而维生素B6和镁有助于维持色氨酸正常代谢，使黄尿酸的产生减少，肠道有益菌在代谢的过程中会合成维生素B6，而且低酸度的肠道环境会增加镁离子的溶解性，促进镁离子的吸收，从而有助于色氨酸的正常代谢，并且促使胰腺正常分泌胰岛素，使血糖恢复正常，大大缓解糖尿病及其并发症症状。

2.2.9 延缓衰老

氧化是自然界普遍存在的化学反应，但氧化的过程总是伴随着自由基的产生，不能及时清除自由基就会对人体造成伤害，目前发现肿瘤、呼吸道疾病等可能都与自由基累积有关，有益菌代谢能够产生超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等，可以清除体内代谢过程中产生的过量超氧阴离子自由基，延缓衰老，提高机体由于自由基侵害而诱发的疾病的抵抗力。另外，人体的衰老也与肠内菌群密切相关，人到老年以后，肠内的产气荚膜杆菌等有害菌明显增多，随之有害物质增加，而有益菌产生的乳酸、甲酸、乙酸等有机酸，能够抑制肠道腐败细菌的生长，从而减少了有害菌所产生的毒素和致癌物质，有效地减缓机体衰老过程[10]。

2.2.10 预防女性泌尿生殖系统疾病

女性泌尿生殖系统内有多种菌群定植，其中乳酸菌是正常菌群中数量最多、作用最大的常驻菌，它可分解糖原，产生乳酸而使泌尿生殖系统内环境保持酸性，抑制病原菌的感染，利于机体的自洁自愈，促使其恢复微生态平衡状态，已有报道指出，应用乳酸菌制剂治疗女性泌尿生殖系统疾病取得了较好的治疗。

综上所述，肠道菌群，这个伴随我们一生的生物构造，其功能会影响到机体各个方面，肠道菌群的正常与否、有益菌种类和数量的多少对人体的健康程度有着重要影响，定植在胃肠道、泌尿系统、生殖系统或黏膜部位的有益菌及其代谢产物，利用人体提供的环境和营养，在人体内发挥生物屏障功能，参与免疫系统的调节，并对机体内多种生理代谢起着重要作用[11]，例如双歧杆菌和乳酸菌等对维持机体微生态平衡有着重要的作用，可以促进人体的健康，合成人体需要的多种维生素和氨基酸，其代谢产生的多种有机酸能够对肠道蠕动产生刺激，促进排便从而达到防止便秘的作用，同时能够抑制肠道有害菌的产生、净化肠道微生态环境、分解可能致癌的有害物质、刺激人体免疫系统的应答，在提高机体抗病能力、降三高、延缓衰老等方面有着非常重要的作用，所以，肠道中有益菌多的人身体都比较健康。

［1］ 张家超，郭壮，孙志宏，等. 益生菌对肠道菌群的影响[J]. 中国食品学报，2011，11（9）：58-68.

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［3］ 吕锡斌，何腊平，张汝娇，等. 双歧杆菌生理功能研究进展[J]. 食品工业科技，2013，34（16）：353-358.

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［6］ 李俊洁，陈庆森. 双歧杆菌调理和改善肠道相关疾病作用的研究进展[J]. 食品科学，2011，32（123）：326-332.

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Effect of intestinal beneficial bacteria and their metabolites on the intestinal and human body

CUI Yan1，2，ZHANG Yawei1，2，XIAO Lin1，2，HAO Huaiqiang1，FAN Wei3，SU Peng3，XU Hongjun4

1. Shandong Longlive Bio-Technology CO., LTD., Yucheng 251200, China
2. Shandong Functional Sugar Engineering Research Center, Yucheng 251200, China
3. Yucheng TCM Hospital of Shandong, Yucheng 251200, China
4. Department of Gastroenterology Yucheng People’s Hospital of Shandong, Yucheng 251200, China

Intestinal benef cial bacteria and their metabolites interact with human’s body, and have a close symbiotic relationship with the body. They play an important role in keeping intestinal healthy, promoting the digestion and absorption of food nutrition and producing benef cial nutrients. At the same time, they play an important role in preventing pathogens from invading and regulating the immune system. This review summarizes the effects of two major intestinal probiotics and their metabolites.

probiotic; Bif dobac-terium; Lactobacillus; physiological functions

10.3969/j.issn.1674-0319.2017.01.014

崔艳，硕士，中级工程师，公共营养师高级技师。主要从事功能性食品开发。E-mail：maomao19811024@longlive.cn

徐弘君，消化内科主任医师。长期致力于肠道微生态疾病诊断和治疗的研究。E-mail：sdxuhj@sina.com