崔艷，張亞偉，肖林，郝懷強(qiáng)，范煒，蘇鵬，徐弘君

1.山東龍力生物科技股份有限公司，禹城 251200

2.山東省功能糖工程研究中心，禹城 251200

3.山東禹城市中醫(yī)院，禹城 251200

4.山東禹城市人民醫(yī)院消化內(nèi)科，禹城 251200

腸道有益菌及代謝產(chǎn)物對(duì)腸道和人體的影響

崔艷1，2，張亞偉1，2，肖林1，2，郝懷強(qiáng)1，范煒3，蘇鵬3，徐弘君4

1.山東龍力生物科技股份有限公司，禹城 251200

2.山東省功能糖工程研究中心，禹城 251200

3.山東禹城市中醫(yī)院，禹城 251200

4.山東禹城市人民醫(yī)院消化內(nèi)科，禹城 251200

腸道有益菌及其代謝產(chǎn)物與人體相互作用，和人體有著密不可分的互利共生關(guān)系，在維持腸道健康、促進(jìn)消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、產(chǎn)生有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、抵御外界入侵的致病菌、免疫機(jī)制的調(diào)節(jié)等方面都具有非常重要的作用。綜述了兩種主要腸道益生菌及其代謝產(chǎn)物對(duì)腸道和人體的影響。

腸道有益菌；雙歧桿菌；乳酸菌；生理作用

人體腸道中棲息著種類(lèi)繁多的微生物，約400～500種細(xì)菌，被稱(chēng)為腸道菌群，包括需氧菌、兼性厭氧菌、厭氧菌，其中厭氧菌占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，大約占細(xì)菌總數(shù)的99%。腸道菌群和人體是相互依賴(lài)同時(shí)又相互制約的關(guān)系，而腸道的微生態(tài)系統(tǒng)對(duì)食物消化的促進(jìn)、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的產(chǎn)生、外來(lái)致病菌侵入的抵御、免疫系統(tǒng)的刺激等方面有著重要作用，形成了與人體緊密聯(lián)系的、互惠互利的共生關(guān)系。不同的腸道微生物的結(jié)構(gòu)和組成，對(duì)宿主的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成、平衡能量、免疫功能調(diào)節(jié)、胃腸道成長(zhǎng)發(fā)育及其他多種重要的生理活動(dòng)有不同程度的影響[1]。

1 腸道菌群的分類(lèi)

腸道菌群根據(jù)其在腸道內(nèi)不同的生理功能被分為三大類(lèi)：有益菌、有害菌和中性菌。

1.1 有益菌

有益菌，也稱(chēng)為益生菌，一般是指在人體腸胃生長(zhǎng)的、對(duì)人體健康起到正面作用的細(xì)菌或真菌。代表菌群有雙歧桿菌和乳酸菌。有益菌和人體是緊密聯(lián)系的、互惠互利的共生關(guān)系，人體提供細(xì)菌的生活營(yíng)養(yǎng)以及生存場(chǎng)所，同時(shí)這些細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生有益于人體的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)保護(hù)人類(lèi)健康，是人體健康不可缺少的要素，它們可以合成各種維生素，參與食物的消化、促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、抑制有害菌群的生長(zhǎng)、分解有害物質(zhì)等。

1.2 有害菌

有害菌，是以產(chǎn)氣莢膜桿菌為代表的需氧菌，能夠致使人體發(fā)生疾病的細(xì)菌的總稱(chēng)。代表菌群有產(chǎn)氣莢膜桿菌和綠膿桿菌。腸道致病菌會(huì)在腸道內(nèi)益生菌減少、免疫系統(tǒng)防備松懈時(shí)大量繁殖，侵占其他菌群的“領(lǐng)地”，消滅其他菌群，使人體腸道內(nèi)的正常菌群發(fā)生紊亂，并且產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)，這些有毒物質(zhì)經(jīng)血液循環(huán)進(jìn)入人體后，到處攻擊人體器官內(nèi)的正常細(xì)胞，人體就會(huì)發(fā)生疾病或者影響免疫系統(tǒng)的功能。

1.3 中性菌

中性菌，也就是具有雙重作用的細(xì)菌。代表菌群有大腸桿菌和腸球菌。在正常情況下，當(dāng)這些中性菌的數(shù)量被控制在一定的合理范圍內(nèi)，而且只在自己的“領(lǐng)地”范圍內(nèi)活動(dòng)的時(shí)候，對(duì)人體是不會(huì)造成危害的。所以，當(dāng)益生菌數(shù)量正常時(shí)，中性菌并不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。而當(dāng)益生菌數(shù)量減少時(shí)，腸道就會(huì)失去益生菌的保護(hù)屏障，有害菌就會(huì)對(duì)腸道進(jìn)行攻擊，增加腸道的通透性，這時(shí)，中性菌就會(huì)跟著有害菌一起進(jìn)入血液循環(huán)，變成致病菌，并且對(duì)人體器官進(jìn)行攻擊，破壞人體的健康，一旦增殖失控或從腸道轉(zhuǎn)移到身體其他部位，會(huì)增加腐敗物質(zhì)、細(xì)菌毒素、致癌物質(zhì)的產(chǎn)生，就有可能引發(fā)一系列的健康問(wèn)題，從而使人體產(chǎn)生疾病或衰老[2]。

2 腸道有益菌及其代謝產(chǎn)物對(duì)腸道和人體的影響

2.1 腸道有益菌

發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、法國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)等對(duì)益生菌的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用較為重視。我國(guó)則是在20世紀(jì)50年代以后才開(kāi)始研究腸道益生菌以及腸道微生態(tài)相關(guān)的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，腸道有益菌主要包括雙歧桿菌和乳酸菌。

2.1.1 雙歧桿菌

雙歧桿菌是有益菌的代表，是一種厭氧菌，棲居于人體的大腸中。隨年齡的變化，人體腸道中的雙歧桿菌數(shù)量也會(huì)改變，母乳喂養(yǎng)的嬰兒的腸道中雙歧桿菌數(shù)量最多，差不多能夠達(dá)到腸道細(xì)菌總數(shù)的99%以上，可以保護(hù)嬰兒健康。隨著年齡的增長(zhǎng)，腸道中的雙歧桿菌的數(shù)量不斷減少，而有害的腐敗細(xì)菌如產(chǎn)氣莢膜梭狀菌、大腸桿菌等不斷增加。當(dāng)進(jìn)入老年時(shí)，雙歧桿菌的比例會(huì)降到很低，這時(shí)就會(huì)有大量的腐敗細(xì)菌充斥在腸道中。生病的人和身體衰弱的人，其腸道環(huán)境也與老人相差無(wú)幾，但是，健康長(zhǎng)壽的老人則不同，其腸道環(huán)境與青壯年人群差不多，雙歧桿菌數(shù)量多、腐敗菌數(shù)量少。因此，雙歧桿菌是人類(lèi)腸道中的關(guān)鍵微生物屬，也是一種腸道益生菌。目前，雙歧桿菌已經(jīng)成為人體健康的重要指標(biāo)之一[3]。雙歧桿菌主要包括青春雙歧桿菌、動(dòng)物雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌等等。

2.1.2 乳酸菌

乳酸菌是一種存在于人體內(nèi)的益生菌。能夠?qū)⑻妓衔锇l(fā)酵成乳酸，因而得名。大量研究表明，乳酸菌可以調(diào)節(jié)機(jī)體胃腸道菌群以保持正常微生態(tài)平衡狀態(tài)，可以使食物的消化率和生物價(jià)提高，降低血清膽固醇，并且能夠控制內(nèi)毒素的產(chǎn)生，對(duì)腸道內(nèi)腐敗菌生長(zhǎng)繁殖和有害代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生起到抑制作用，并且能夠?qū)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的制造、組織發(fā)育的刺激起到一定的積極作用，從而對(duì)機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、生理功能、腫瘤發(fā)生、衰老過(guò)程和應(yīng)急反應(yīng)等產(chǎn)生一定的影響。由此可見(jiàn)，機(jī)體的生命活動(dòng)與乳酸菌的生理功能關(guān)系密不可分，乳酸菌主要包括嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、干酪乳桿菌等等。

2.2 腸道有益菌代謝產(chǎn)物的生理作用

2.2.1 抗菌性

在厭氧環(huán)境下，有益菌能夠快速地繁殖并產(chǎn)生多種有機(jī)酸，如甲酸、乙酸、丁酸、乳酸等，能夠使腸道內(nèi)pH值降低，抑制和殺死腸道內(nèi)的病原菌，保持腸道菌群正常的微生態(tài)平衡狀態(tài)；有益菌細(xì)胞壁與腸黏膜上皮細(xì)胞可以特異性結(jié)合，黏附在腸道黏膜表面上，在黏附位點(diǎn)進(jìn)行繁殖，可產(chǎn)生足夠濃度的抑菌成分，如生物酶、抗菌肽等，抑制病原菌的活性，減輕病原菌對(duì)腸道的感染癥狀，并能與其他厭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、治療腹瀉

隨著生活節(jié)奏的加快、飲食結(jié)構(gòu)的改變，功能性便秘的發(fā)生頻率逐步增加，有的甚至影響到人們的生活質(zhì)量或誘發(fā)其他疾病。目前，采用含有大量有益菌的微生態(tài)制劑治療和改善便秘已得到研究證實(shí)[5]，有益菌不僅能夠很好地治療便秘，還能夠改善腸道菌群失調(diào)引起的腹瀉，具有良好的雙向調(diào)節(jié)作用。有益菌繁殖產(chǎn)生的有機(jī)酸使腸道變?yōu)樗嵝?，能夠抑制有害菌的異常發(fā)酵，而且能軟化糞便，還能夠使腸道壁受到刺激從而產(chǎn)生收縮和蠕動(dòng)，達(dá)到解除便秘的作用；有益菌可以保持腸道菌群的平衡，抑制有害菌的生長(zhǎng)，臨床上有益菌制劑已應(yīng)用于腹瀉的預(yù)防和治療，例如在治療感染性腹瀉方面，其治療方法就是糾正腸道菌群的失調(diào)，使各種細(xì)菌的分布比例趨于平衡，選擇人體所需要的有益菌制成微生態(tài)制劑來(lái)治療感染性腹瀉就是要營(yíng)造一個(gè)致病菌沒(méi)有辦法生長(zhǎng)、并且有利于腸道功能發(fā)揮正常作用的良性條件。只要糾正了腸道菌群失調(diào)，感染性腹瀉就有可能得到治愈。

2.2.3 營(yíng)養(yǎng)作用

雙歧桿菌在腸道的代謝可以促使機(jī)體合成多種B族維生素和消化酶，參與維生素與能量的代謝，而且代謝產(chǎn)生的多種有機(jī)酸可降低腸道環(huán)境的pH值，有利于機(jī)體鈣、鐵、磷、鋅等礦物質(zhì)的吸收，同時(shí)對(duì)維生素D的吸收也有促進(jìn)作用。雙歧桿菌中含有乳糖酶，可將乳糖降解成葡萄糖、半乳糖。除了可以改善乳糖不耐癥外，還可以代謝產(chǎn)生構(gòu)成腦神經(jīng)系統(tǒng)中腦苷脂的成分——半乳糖。半乳糖與嬰兒出生后腦的迅速生長(zhǎng)發(fā)育有著緊密的聯(lián)系。同時(shí)，雙歧桿菌還可以通過(guò)抑制某些維生素分解菌的途徑來(lái)保證維生素的供給[6]。

2.2.4 降低人體膽固醇的吸收、防治高血壓和動(dòng)脈硬化

膽汁酸在消化過(guò)程中起到分解脂肪、幫助消化的作用，而合成膽汁酸的原料之一就是膽固醇，雙歧桿菌能夠促進(jìn)膽汁酸的肝腸循環(huán)，降低膽固醇的再吸收，降低血清中膽固醇濃度。人體血液中膽固醇含量偏高是導(dǎo)致高血壓和動(dòng)脈硬化的原因之一，雙歧桿菌能夠?qū)⒛懝檀嫁D(zhuǎn)化成為人體不吸收的類(lèi)固醇，從而降低血液中膽固醇的濃度，具有一定的防治高血壓和動(dòng)脈硬化的作用。另外，雙歧桿菌還能夠使人體血液中的血清膽固醇和甘油三酯的含量降低，可以在一定程度上改善人體脂質(zhì)代謝紊亂。

2.2.5 降低血液中有害物質(zhì)、改善肝功能

腸道中的有害微生物會(huì)產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，在正常條件下，這些有害物質(zhì)在排出人體以前，一般先經(jīng)肝臟解毒，之后通過(guò)葡萄糖醛酸鹽和硫酸鹽等形式排出體外，如果解毒不及時(shí)，有毒有害物質(zhì)就會(huì)隨著血液進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，將導(dǎo)致肝功能的紊亂、循環(huán)系統(tǒng)的失常，并且干擾神經(jīng)系統(tǒng)，而雙歧桿菌在人體腸道繁殖過(guò)程中產(chǎn)生大量乙酸、乳酸等有機(jī)酸并且使腸道內(nèi)pH值降低時(shí)，有害物質(zhì)就不能經(jīng)腸壁吸收后擴(kuò)散,從而降低了血液中有害物質(zhì)的含量，對(duì)肝臟患者起到良好的保護(hù)和治療作用，雙歧桿菌還可以用于治療肝昏迷，并可以抑制乙肝病毒，促進(jìn)大、小三陽(yáng)轉(zhuǎn)陰[7]。

2.2.6 免疫調(diào)節(jié)功能

雙歧桿菌能夠?qū)γ庖吖δ艿哪承┉h(huán)節(jié)產(chǎn)生影響，比如雙歧桿菌能夠增加B淋巴細(xì)胞的數(shù)量并激活其功能；能夠賦活機(jī)體T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫功能的能力、提高NK細(xì)胞的活性；能夠提高紅細(xì)胞免疫黏附功能，黏附腫瘤細(xì)胞，增強(qiáng)LAK細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞的活性[8]。

2.2.7 抗腫瘤作用

腸道有害菌在代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多致癌物，有的還能將一些致癌前體物轉(zhuǎn)化為致癌物，雙歧桿菌代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸抑制腐生菌的生長(zhǎng)、酸化腸道、促進(jìn)腸蠕動(dòng)、分解致癌物、減少致癌物與腸道上皮細(xì)胞的接觸，從而起到預(yù)防腸道癌發(fā)生的作用。據(jù)研究報(bào)道，某些腸道細(xì)菌可以產(chǎn)生致癌因子，而雙歧桿菌可能具有清除這些致癌因子的能力，所以能夠抑制腫瘤的發(fā)生，并對(duì)已有的腫瘤也產(chǎn)生一定的抑制作用。

2.2.8 降血糖作用

系統(tǒng)炎癥是導(dǎo)致糖尿病的主要原因之一，而有益菌與腸黏膜共同構(gòu)成了腸道的天然生物屏障，能夠有效減少腸道的內(nèi)毒素，改善腸道黏膜屏障和系統(tǒng)炎癥，繼而改善內(nèi)毒素大量分泌造成的機(jī)體代謝紊亂和長(zhǎng)期處于高血糖狀態(tài)導(dǎo)致的機(jī)體胰島素抵抗，激活胰島素信號(hào)通道，抑制糖尿病的發(fā)生[9]。有研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠大腸中有益菌的代謝可以抑制交感神經(jīng)功能，使腸神經(jīng)興奮降低，機(jī)體分泌的高血糖素就會(huì)減少。由于高血糖素可以引起小鼠血糖異常上升，若高血糖素分泌量少，就可以輔助降低機(jī)體血糖。另外，糖尿病的治療離不開(kāi)維生素B6、鎂，而維生素B6和鎂有助于維持色氨酸正常代謝，使黃尿酸的產(chǎn)生減少，腸道有益菌在代謝的過(guò)程中會(huì)合成維生素B6，而且低酸度的腸道環(huán)境會(huì)增加鎂離子的溶解性，促進(jìn)鎂離子的吸收，從而有助于色氨酸的正常代謝，并且促使胰腺正常分泌胰島素，使血糖恢復(fù)正常，大大緩解糖尿病及其并發(fā)癥癥狀。

2.2.9 延緩衰老

氧化是自然界普遍存在的化學(xué)反應(yīng)，但氧化的過(guò)程總是伴隨著自由基的產(chǎn)生，不能及時(shí)清除自由基就會(huì)對(duì)人體造成傷害，目前發(fā)現(xiàn)腫瘤、呼吸道疾病等可能都與自由基累積有關(guān)，有益菌代謝能夠產(chǎn)生超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶等，可以清除體內(nèi)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)量超氧陰離子自由基，延緩衰老，提高機(jī)體由于自由基侵害而誘發(fā)的疾病的抵抗力。另外，人體的衰老也與腸內(nèi)菌群密切相關(guān)，人到老年以后，腸內(nèi)的產(chǎn)氣莢膜桿菌等有害菌明顯增多，隨之有害物質(zhì)增加，而有益菌產(chǎn)生的乳酸、甲酸、乙酸等有機(jī)酸，能夠抑制腸道腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而減少了有害菌所產(chǎn)生的毒素和致癌物質(zhì)，有效地減緩機(jī)體衰老過(guò)程[10]。

2.2.10 預(yù)防女性泌尿生殖系統(tǒng)疾病

女性泌尿生殖系統(tǒng)內(nèi)有多種菌群定植，其中乳酸菌是正常菌群中數(shù)量最多、作用最大的常駐菌，它可分解糖原，產(chǎn)生乳酸而使泌尿生殖系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境保持酸性，抑制病原菌的感染，利于機(jī)體的自潔自愈，促使其恢復(fù)微生態(tài)平衡狀態(tài)，已有報(bào)道指出，應(yīng)用乳酸菌制劑治療女性泌尿生殖系統(tǒng)疾病取得了較好的治療。

綜上所述，腸道菌群，這個(gè)伴隨我們一生的生物構(gòu)造，其功能會(huì)影響到機(jī)體各個(gè)方面，腸道菌群的正常與否、有益菌種類(lèi)和數(shù)量的多少對(duì)人體的健康程度有著重要影響，定植在胃腸道、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)或黏膜部位的有益菌及其代謝產(chǎn)物，利用人體提供的環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)，在人體內(nèi)發(fā)揮生物屏障功能，參與免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，并對(duì)機(jī)體內(nèi)多種生理代謝起著重要作用[11]，例如雙歧桿菌和乳酸菌等對(duì)維持機(jī)體微生態(tài)平衡有著重要的作用，可以促進(jìn)人體的健康，合成人體需要的多種維生素和氨基酸，其代謝產(chǎn)生的多種有機(jī)酸能夠?qū)δc道蠕動(dòng)產(chǎn)生刺激，促進(jìn)排便從而達(dá)到防止便秘的作用，同時(shí)能夠抑制腸道有害菌的產(chǎn)生、凈化腸道微生態(tài)環(huán)境、分解可能致癌的有害物質(zhì)、刺激人體免疫系統(tǒng)的應(yīng)答，在提高機(jī)體抗病能力、降三高、延緩衰老等方面有著非常重要的作用，所以，腸道中有益菌多的人身體都比較健康。

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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，F(xiàn)AN 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

崔艷，碩士，中級(jí)工程師，公共營(yíng)養(yǎng)師高級(jí)技師。主要從事功能性食品開(kāi)發(fā)。E-mail：maomao19811024@longlive.cn

徐弘君，消化內(nèi)科主任醫(yī)師。長(zhǎng)期致力于腸道微生態(tài)疾病診斷和治療的研究。E-mail：sdxuhj@sina.com