益生菌的生物学功能

一、益生菌的分类

益生菌又称微生态调节剂、生态制品、活菌制剂，是一种取代或平衡体内系统中一种或多种菌系作用的微生物添加物，即通过添加动物消化道内的有益微生物，改善体内消化道菌群平衡，从而对生物产生有益作用，迅速提高机体的抗病能力、代谢能力和对营养的消化吸收能力，达到防治消化道疾病和促进生长的双重作用的微生物添加剂。准确地说，益生菌的本质是细菌微生物、细菌。目前的研究认为：作为益生菌的细菌应该具备以下条件：1对宿主有益；2无毒性作用和无致病作用；3能在消化道内存活；4能适应胃酸和胆盐；5能在消化道表面定殖；6能够产生有用的酶类和代谢物；7在加工和贮存过程中能保持活性。目前已发现的益生菌大体上可分成三大类，其中包括乳杆菌属、双歧杆菌属和革兰氏阳性球菌属。

1、乳杆菌属(Lactobacillus)

乳杆菌属于革兰氏阳性兼性厌氧菌，最佳繁殖环境是在温度35～40℃之间，pH4.5～6.4 的弱酸性环境，并且具有很强的抗酸抗盐性。已研究发现的乳酸杆菌有56种，主要用于生产微生态制剂的约10种，包括短乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酷乳杆菌和德氏乳杆菌保加利亚种等。它们是动物体肠道中的重要微生物，与动物的健康密切相关。当其达到一定数量时，它能改善调节动物肠道微生物菌群的平衡、增强机体的免疫力、降低胆固醇水平、缓解乳糖不耐症以及抑制肿瘤细胞形成等等，即对动物的健康有益。

2、双歧杆菌属(Bifidobacterium)

双歧杆菌属革兰氏阳性专性厌氧菌，其最宜繁殖温度为37～42℃，pH为6.5～7.0。现已发现双歧杆菌有32种，其中14种是从人体中分离出来的，包括:B.adolescentis、B. angulaangu-latum、B.bifidum、B.breve、B.catenulatum、B.dentium、B.infan-tis、B.longum、B.pesudocatenulatum等。双歧杆菌是动物肠道内很重要的生理性菌群，它们通常寄生在人和动物的小肠后段，Fandl等研究发现：在婴儿肠道内以婴儿双歧杆菌和短双歧杆菌为优势菌群，随着年龄的增长，双歧杆菌在肠道中的含量在逐渐降低,而在成人肠道内则仅有少量两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌和长双歧杆菌存在，很多老年人的肠道已无双歧杆菌的存在。

作为一种优良的生态菌种, 双歧杆菌具有维持肠道微生态平衡、生物拮抗、免疫调节和营养等多方面的生理功能，它与人类的许多病理、生理现象密切相关，现已确认双歧杆菌是人体健康的重要标志之一。人与动物生理方面有很多相似的地方，表明双歧杆菌在动物生产中也具有极其重要的作用。

3、革兰氏阳性球菌及其它菌

革兰氏阳性球菌属兼性厌氧球菌，目前研究较多的革兰氏阳性球菌如嗜热链球菌、粪链球菌、乳球菌、乳酸肠球菌以及属于链球菌属的中介链球菌等。此外，随着对革兰氏阳性球菌研究的深入，近年来不断开发出新的益生菌资源，例如一些明串球菌属、丙酸杆菌属和芽孢杆菌属的的部分菌种株及部分酵母菌和霉菌等亦可归入益生菌的范畴。以保拉迪酵母菌为例，该菌常被制成保拉迪酵母菌散剂，这种酵母菌制剂对治疗儿童或成人急性感染或非特异性腹泻、预防和治疗抗菌素诱发的结肠炎和腹泻及预防由管饲引起的腹泻和肠易综合症有一定的疗效作用。表明可以将保拉迪酵母菌用于治疗和预防仔猪腹泻的问题上，会取得较好的效果。

二、益生菌的生物学功能

1、在肠道内形成屏障

肠道菌群和肠黏膜共同构成一道保护屏障，阻止细菌、病毒的进入，从而保护肠道的健康。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，抑制致病菌的过度生长及外来致病菌的入侵，维持肠道的微生态平衡。黄回等研究乳酸杆菌，结果表明：乳酸杆菌能通过有机酸降低pH、营养竞争、占位、产生抑制毒素的代谢产物、合成有抗菌活性的细菌素、黏附定植以及形成膜菌群等，抑制致病菌或条件性致病菌的生长，维持肠道固有菌群，保证溶菌酶、蛋白分解酶的分泌,，从而保护了肠道生物屏障。肠道细菌决定了肠道黏膜屏障的通透性。有害的细菌可增加屏障的通透性，从而导致细菌黏膜壁。

一些益生菌能预防和修复由食物抗原或药物引起的黏膜损伤。Michail等研究发现：益生菌还能阻止由病原体引起的上皮细胞支架和紧密连接蛋白的破裂，从而提高黏膜屏障功能，防止电解质分泌作用受阻。

2、抵抗有害细菌

近年来大量的研究已证实，益生菌可通过多种机制抑制肠道内常规有机体或潜在病原体的生长。包括降低肠腔内pH、分泌细菌素、抑制细菌粘附于肠上皮细胞，减少肠道内细菌的易位。此外，益生菌还可促进肠隐窝产生具有抗菌效应的防御素。乳酸菌对幽门螺杆菌感染胃黏膜的影响是益生菌抵抗细菌的一个重要例子，LAMMERS等研究表明：一些乳酸菌和双歧杆菌通过释放细菌素或有机酸抑制幽门螺杆菌的生长，降低该病原菌粘附肠上皮细胞的能力。少数乳酸菌通过降低尿素酶活性而减少幽门螺杆菌在鼠体内的定植并抑制其活性。

近来研究者认为益生菌并不能从根本上消除幽门螺杆菌，但它们可以增加宿主对其的抗生能力，并且认为只有在病原体感染细胞之前使用益生菌才会其作用。INGRASSIA等研究却发现，当干酪乳杆菌DN-114001与未分化和分化的人类上皮细胞系预培养或干酪乳杆菌与大肠埃希菌共同孵育后，干酪乳杆菌可抑制大肠埃希菌对上皮细胞的粘附。这就说明：在病原体感染细胞前后加入益生菌都可能抑制病原对细胞的侵袭。

3、具有一定的营养作用

有营养特性的益生菌主要是芽孢杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌等。

作者：孙朋朋