益生菌与肠道微生态
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益生菌与肠道微生态
中文摘要:益生菌是指对人和动物有益的细菌。而肠道微生态系统是人体微生态系统中最为主要、最为复杂的系统。这些菌群在人体内存在的同时,与宿主之间有着相对稳定的关系,若消失,则会影响人体微生态系统的平衡,对人体健康造成影响。
关键词:益生菌;肠道微生态;稳定性;平衡。
正文:
益生菌是指对人和动物有益的细菌。在对人体的保健、营养方面,能合成多种维生素,如尼克酸、叶酸、泛酸、烟酸和维生素Bl、B2、B6、B12等,促进机体对蛋白质的消化吸收;促进机体对钙、铁、维生素D的吸收,具有帮助消化、增进食欲的功能。而肠道微生态系统是人体微生态系统中最为主要、最为复杂的系统。人肠道中的细菌细胞数达 10 14 个,占人体总微生物量的 78 ,。肠道菌约 400 , 500 种,分为原籍菌群和外籍菌群,原籍菌群多为肠道正常菌群,除细菌外,人体还存在正常病毒群、正常真菌群、正常螺旋体群等,各有其生理作用。肠道菌群最显著的特征之一是它的稳定性,它对人类抵抗肠道病原菌引起的感染性疾病是极其重要的。维持其稳定性是如今临床治疗的重点。这些菌群在人体内存在的同时,与宿主之间有着相对稳定的关系,若消失,则会影响人体微生态系统的平衡,对人体健康造成影响。
肠内菌群保持着共生或拮抗关系,从而维持着微生态平衡。人的胃肠道栖息着大约30属500多种细菌,主要由厌氧菌、兼性厌氧菌和少量需氧菌构成(郭贵海、王崇文《临床内科杂志》2002;19(2):88-90)。肠道微生物群落可分为三大部
分:1、与宿主共生的生理性细菌,为专性厌氧菌,是肠道的优势菌群,如双歧杆菌、类杆菌、优杆菌和消化球菌等是膜菌群的主要构成这,具有营养及免疫调节作
用;2、与宿主共栖的条件致病菌,以兼性需氧菌为主,为肠道非优势菌群,如肠球菌、肠杆菌,在肠道微生态平衡时是无害的,在特定的条件下具有侵袭性,对人体有害;3、病原菌。大多数为过路菌,长期定植的机会少,生态平衡时,这些菌数量少,不会治病,如果数量超过正常水平,则可引起人体发病。如变形杆菌、假单胞菌和韦氏梭菌等。(金红芝、李堃宝《科技进展——人肠道微生态系统的研究进展》上海交通大学生命科学技术学院)。
肠道正常菌群的种类、数量和分布不是固定不变的,而是受多种因素影响,诸如宿主、微生物与微生物之间的互相作用,又与饮食密切相关。其中,主要由宿主因素、微生物因素、微生物之间的互相作用以及饮食有关。宿主因素中,包括PH
和分泌物(如胆酸、胃酸、免疫球蛋白、淋巴因子、盐类和酶类等)和运动特性(如胃肠蠕动、运动速度等)、生物学特性(区室化作用compartmentalization)以及片状剥落细胞(如黏蛋白、粘液层、微绒毛膜、细胞组织)。微生物因素包括了定植力(黏附力力、定植抗性、运动性)、菌的特性(孢子、膜、酶类、抗微生物物质(细菌素)繁殖时间等)。微生物之间的互相作用,则主要指协同作用(如生长因子和维生素分泌、代谢的协同作用)和拮抗作用(短链脂肪酸、胺、Eh、pH定植抗性等)。饮食因素主要是指吃进去的非消化纤维和药物等。(金红芝、李堃宝《科技进展——人肠道微生态系统的研究进展》上海交通大学生命科学技术学院)。
益生菌对肠道微生态的平衡和人体健康具有不可忽视的作用。肠道菌群作为宿主内部的“微生物器官”通过维持黏膜正常通透性而维持肠道完整的防御屏障功能;通过刺激肠道分泌免疫球蛋白而调节肠道黏膜免疫系统;通过均衡细胞因子释放而调节肠道炎症反应;通过抑制肠道黏膜过度生成炎症因子并降低系统全身性免疫应答反应而对宿主机体的免疫系统有着重要的调节作用。研究证实益生菌具有:1、刺激和调节宿主肠道的免疫功能:刺激肠道黏膜单核细胞的吞噬作用和将抗原传递给
B淋巴细胞的功能,刺激肠道局部和全身释放IgA,调节细胞因子合成和释放干扰核
转录因子-kB以及MAP激酶级联反应的信号途径,降低机体对食物源性抗原的应答反应等。2、肠道的非免疫作用:与致病菌竞争营养物质,改变肠道局部ph值,形成不利于致病菌生长繁殖的微环境,生成细菌素抑制致病菌,清除超氧化物自由基,刺激肠道上皮黏膜生成黏蛋白,增强肠上皮紧密连接提高屏障功能,刺激刷状缘酶活性、增加上皮对葡萄糖的吸收以及抗上皮细胞掉网,竞争性抑制致病菌黏附,修饰调节病原菌产生毒素等。(《中国实用儿科杂志》2010年7月第25卷第7期——武庆斌)。已经有试验证明,益生菌可以增强哺乳动物肠道黏膜的抗体反应,也有研究表明,在鸟类肠道中益生菌可增加肠道免疫耐受。杨玉荣等报道,给雏鸡灌服益生素后,检查盲肠扁桃体,表明派伊尔洁,哈德尔腺IgA,IgM,IgG生成细胞数量明显高于对照组,说明益生素能提高雏鸡呼吸道和消化道黏膜免疫组织抗体生成细胞数量。葛凤霞(1998)等报道,乳酸杆菌注入小鼠腹腔后,反映巨噬细胞活化状态的酸性磷酸酶、非特异性酯酶的数量明显增加,巨
噬细胞的体内以及体外细胞毒作用也显著增强。在电镜下,可以观察到巨噬细胞体积增大,伪足增多,细胞器的数量增多。柳洪洁等报道干酪乳酸杆菌和保加利亚乳酸杆菌还通过巨噬细胞和T细胞、NK细胞活性的增强来提高机体的免疫。巨噬细胞、NK细胞和T细胞的火花,有意与增强周围血管和局部淋巴结中淋巴细胞的免疫力。刘克琳(1994)研究报道,肉鸡饲喂微生物饲料添加剂后6周,其胸腺、脾脏和法氏囊重量分别较对照组高出一半以上。动物免疫器官重量的增加是由于其自身细胞生长发育和分裂增加所致,重量增加表明机体的免疫机能提高。而且淋巴细胞和浆细胞数量也明显增多,有浆细胞产生特异抗体,发挥体液免疫功能,从而健全全身免疫系统,提高免疫功能。益生菌可激活巨噬细胞的活性以及细胞因子介导素的分泌,增强免疫功能。Gill HS报道,益生菌能够激发机体特异性和非特异性的免疫应答,从而能够预防和治疗胃肠道的疾病。(《动物医学进展——益生菌对肠道黏膜免疫的影响》李亚杰、赵献军)。益生菌还可以通过产生胞外糖苷酶,
组织致病菌对肠黏膜细胞的侵袭。Falk(1990)研究发现,双歧杆菌能够产生胞外糖苷酶,这些酶可以降解肠道黏蛋白低聚糖和乳酸系列I型糖鞘脂,阻止细菌侵袭。(《益生菌调节肠道菌群的研究现状》赵胜娟、罗红霞、任发政、李文亮)。
除了提高免疫能力以外,肠道内一些正常微生物,如:双歧杆菌、乳杆菌、真杆菌和大肠杆菌等能能合成多种蛋白质和维生素,供宿主利用。肠道微生物可结合氨基酸分解的NH3,合成蛋白质或其他氨基酸,同时它们具有利用非蛋白氮合成氨基酸、蛋白质的生物固氮能力。此外,肠道微生物能促进亚油酸的吸收,促进胆固醇向类固醇的转变,促进胆汁酸脱饱和、脱羟基等正常代谢,并参与一些药物、毒物的体内代谢。(金红芝、李堃宝《科技进展——人肠道微生态系统的研究进展》上海交通大学生命科学技术学院)。
然而,当人们开始关注肠道内益生菌而去特地服用益生元、酸奶等食品时,由于抗生素的滥用而造成的肠道微生态失衡也引起了大家的广泛关注。抗生素对肠道微生态的影响主要表现在打破了自然形成的较为稳定的平衡并且让菌群数量、种群发生大规模的变化。由此而引发腹泻等不适症状。长期服用抗生素容易使体内细菌数量改变、并可能产生抗药性,进而引发更加严重的问题。因此,慎用抗生素类药物,也是肠道微生态和益生菌生存的一个重要条件。
综上所述,益生菌的存在,维持了肠道微生态平衡的同时,也为人体正常生理功能和健康状况做出了贡献。了解菌群与宿主、菌群中各种微生物间的相互作用,以及调控这些活动的生态机制,是人民长期以来致力研究的一个重要领域。
参考文献:
《肠道菌群调节剂的研究进展》——吴友茹、冯玉麟、程德云,《临床内科杂志》2002年3月第19卷第2期《人肠道微生态系统的研究进展》——金红芝、李堃宝,《自然杂志》26卷2期