調(diào)節(jié)腸道菌群的功能性食品

調(diào)節(jié)腸道菌群的功能性食品第1頁/共28頁本章要點(diǎn)1.腸道主要有益菌及其作用2.具有調(diào)節(jié)腸道菌群功能的物質(zhì)第2頁/共28頁第一節(jié)概述

人體和動植物體一樣，按生態(tài)學(xué)（ecology）規(guī)律在一定的生態(tài)環(huán)境（ecologicalenvironment）中生活，機(jī)體與機(jī)體外環(huán)境生態(tài)間或與機(jī)體內(nèi)定居的微生物群之間的關(guān)系，分別屬于外生物態(tài)學(xué)或宏觀生態(tài)學(xué)（macroecology）和內(nèi)生態(tài)學(xué)或微觀生態(tài)學(xué)（microecology）。第3頁/共28頁一、腸道微生態(tài)1.腸道微生態(tài)簡介在長期的進(jìn)化過程中，宿主與其體內(nèi)寄生的微生物之間，形成了相互依存互相制約的最佳生理狀態(tài)，雙方保持著物質(zhì)、能量和信息的流轉(zhuǎn)，因而機(jī)體攜帶的微生物與其自身的生理、營養(yǎng)、消化、吸收、免疫及生物拮抗等有密切關(guān)系。第4頁/共28頁2.人體腸道菌群及其構(gòu)成

人類腸道菌群約有100余種菌屬，400余菌種，菌數(shù)約為1012~1013個/g糞便，占干糞便重1/3以上，其中以厭氧和兼性厭氧菌為主，需氧菌比較少。形態(tài)上有擬桿菌、球菌、擬球菌和梭菌。這些細(xì)菌產(chǎn)生各種酶，起著對人體有益、無關(guān)和有害的作用，有的是腸道定植菌，有的只是一時的過路菌。腸道是一個細(xì)菌的寄宿地或者說是一個發(fā)酵車間。在人體功能與飲食或藥物影響下產(chǎn)生的腸道環(huán)境條件的改變，腸道菌群的構(gòu)成與數(shù)量也隨之而變化。從而也對機(jī)體健康，首先是腸道功能產(chǎn)生重要影響。因而人們要研究并力求保持對人體健康最佳的腸道菌群構(gòu)成，這便是本節(jié)及有關(guān)章節(jié)的闡述的主要問題。第5頁/共28頁

嬰兒在出生之前的腸道是無菌的。在出生同時，各種菌開始在嬰兒的腸道內(nèi)繁殖。最初是大腸菌和腸球菌、梭菌占主體，出生后5天左右，雙歧桿菌開始占優(yōu)勢。在嬰兒期雙歧桿菌保持者絕對優(yōu)勢的狀態(tài)，母乳喂養(yǎng)兒之所以抗病力強(qiáng)，其理由之一即為腸道內(nèi)雙歧桿菌占絕對優(yōu)勢而起到防御感染的作用。 在嬰幼兒期占絕對優(yōu)勢的雙歧桿菌從斷奶開始直到成年期漸漸顯示出減少的趨勢，類桿菌真細(xì)菌等成年人型菌逐漸占有優(yōu)勢。到了中老年以后，雙歧桿菌進(jìn)一步減少，韋永球菌等有害菌在進(jìn)一步增加。因此，對中老年人，增加腸道內(nèi)雙歧桿菌和乳桿菌，對人體健康將十分有利。第6頁/共28頁二、腸道主要有益菌及其作用雙歧桿菌與乳桿菌是人腸道中有益菌的代表，其所以有益，主要是降低腸道pH，抑制韋永氏球菌、梭菌等腐敗菌的增殖，減少腐敗物質(zhì)產(chǎn)生，同時也因pH下降而對病原菌的生存與增殖很不利。下面僅對乳桿菌與雙歧桿菌對人體的有益作用略加介紹。第7頁/共28頁表16－1腸道菌群中主要細(xì)菌的作用有益作用腸道菌有害作用腸道菌免疫調(diào)節(jié)大腸埃希菌乳桿菌真桿菌雙歧桿菌擬桿菌大腸埃希菌乳桿菌真桿菌雙歧桿菌擬桿菌綠膿假單胞菌變形桿菌葡萄球菌梭桿菌腸球菌大腸埃希菌鏈球菌真桿菌擬桿菌助消化、促吸收與延緩衰老乳桿菌雙歧桿菌擬桿菌產(chǎn)生腐敗產(chǎn)物擬桿菌抑制外來菌與病原菌的生長腸球菌乳桿菌鏈球菌真桿菌雙歧桿菌

產(chǎn)生致癌物大腸埃希菌鏈球菌擬桿菌合成維生素與分解腐敗產(chǎn)物

第8頁/共28頁1．乳桿菌（lactotacillus）乳桿菌是人們認(rèn)識最早、也是研究較多的腸道有益菌。最常見的應(yīng)用例是從20世紀(jì)20年代就開始生產(chǎn)飲用的用人工培養(yǎng)的嗜酸乳桿菌及其接種培養(yǎng)的發(fā)酵乳和酸乳，用以糾正便秘及其他腸道疾病?，F(xiàn)在已知的乳桿菌對人體健康的有益作用主要有以下4點(diǎn)：第9頁/共28頁（1）抑制病原菌和調(diào)整正常腸道菌群（2）抗癌與提高免疫能力（3）調(diào)節(jié)血脂（4）乳桿菌促進(jìn)乳糖代謝第10頁/共28頁2．雙歧桿菌(bifidobacterium)對人體健康有益作用十分明顯，以至成為近年保健食品開發(fā)的一個熱點(diǎn)：（1）抑制腸道致病菌（2）抗腹瀉與防便秘（3）免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤（4）調(diào)節(jié)血脂（5）合成維生素和分解腐敗物第11頁/共28頁三、腸道菌群失調(diào)如前所述腸道菌群棲息在人體腸道的共同環(huán)境中，保持一種微觀生態(tài)平衡。如果由于機(jī)體內(nèi)外各種原因，導(dǎo)致這種平衡的破壞，某種或某些菌種過多或過少，外來的致病菌或過路菌的定植或增殖，或者某些腸道菌向腸道外其他部位轉(zhuǎn)移，即稱為腸道菌群失調(diào)（entericdysbacteriosis）第12頁/共28頁引起腸道菌群失調(diào)的原因較多，如嬰幼兒喂養(yǎng)不當(dāng)、營養(yǎng)不良、中老年年老體弱；腸道與其他系統(tǒng)急慢性疾病、長期使用抗生素、激素、抗腫瘤藥、放療或化療等，均可引起腸道菌群失調(diào)。腸道菌群失調(diào)可有如下幾種常見的表現(xiàn)：第13頁/共28頁

一是腐敗菌顯著增多、雙岐桿菌與乳桿菌減少，常見于中老年人，大多數(shù)情況下無臨床癥狀，甚至可以認(rèn)為不是異?，F(xiàn)象，但可有消化吸收功能與食欲不佳、腹?jié)q、產(chǎn)氣、便秘等一般不適反映，這是改善腸道菌群功能食品最為適用的人群，往往收效明顯。第14頁/共28頁

二是腸道菌群的比例失調(diào)，有人按比例失調(diào)程度分為3度。第1度由于某種食物或藥物引起輕微短期的大腸菌與腸球菌減少，原因去除后即可恢復(fù)。第2度為正常腸道菌顯著減少，過路菌增多，可引起腸道異常發(fā)酵及各種腸炎，如各種致病菌引起的食物中毒及消化道傳染?。话咨钪榫⒎啪€菌、隱球菌、毛霉菌引起的真菌性腸炎。第3度為腸道正常菌被抑制，而由過路菌所代替，如由服用抗生素引起的難辨梭狀芽孢桿菌引起的偽膜性腸炎等。第15頁/共28頁四、腸道微生態(tài)的調(diào)整由上述可見，近年來人們不論是在理論上或應(yīng)用上都十分重視腸道微生態(tài)，并力求使其向有益于人體健康方向調(diào)整。調(diào)整的措施可歸納為二大方面：第16頁/共28頁1.一般性調(diào)整措施（1）強(qiáng)調(diào)嬰兒的母乳喂養(yǎng)。大量研究已經(jīng)證明，母乳喂養(yǎng)兒腸道中的雙歧桿菌占腸道菌群的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工喂養(yǎng)兒；（2）膳食結(jié)構(gòu)合理化，尤其是保持乳品在膳食構(gòu)成上的適宜比例，由于乳品能提供乳糖、降低腸道pH及其他原因，而有利于乳桿菌、雙歧桿菌等有益菌的增殖并有效地抑制腐敗菌與致病菌；（3）適當(dāng)控制抗生素一類制菌藥物的應(yīng)用，尤其是長期應(yīng)用是造成腸道菌群失調(diào)的重要原因之一；第17頁/共28頁2.利用有益活菌制劑及其增殖促進(jìn)因子利用有益的活菌制劑及其促進(jìn)增殖制劑，保證或調(diào)整有益的腸道菌群構(gòu)成，從而收到特定的健康利益，是當(dāng)前國內(nèi)外保健食品開發(fā)有效的、重要的領(lǐng)域。第18頁/共28頁具有調(diào)節(jié)腸道菌群的物質(zhì)目前國內(nèi)外研究開發(fā)的具有調(diào)節(jié)腸道菌群功能的物質(zhì)主要有兩種：第19頁/共28頁一、有益活菌制劑通稱probiotics，主要是以雙歧桿菌和各種乳桿菌為主，也有其他細(xì)菌。商品名稱很多，如以雙歧桿菌為有效菌的貝菲得、回春生、雙岐王、金雙岐、麗株腸樂；以乳桿菌或乳桿菌與雙歧桿菌為有效菌種的有昂立1號、三株、裴菲康等；也有以需氧菌為主的活菌制劑，利用其耗氧特點(diǎn)，在腸道內(nèi)形成厭氧環(huán)境，從而有利于占腸道菌群絕大部分的厭氧菌與兼性厭氧菌的生長，而保持腸道菌群的正常構(gòu)成。第20頁/共28頁二、有益菌增殖促進(jìn)劑這類物質(zhì)稱為prebiotics，有人譯為有益菌促生物，針對雙歧桿菌的有人稱為雙歧因子（bifidusfoctor）等。第21頁/共28頁

近年來，日本、歐美各國對促進(jìn)有益菌增殖物質(zhì)的研究與開發(fā)集中于一些低聚糖類。低聚糖（Oligosaccharide）是指2~10個單糖以糖苷鍵連接起來的糖類總稱。傳統(tǒng)的蔗糖、飴糖、乳糖均屬于低聚糖，但它們沒有這種功能。有這種功能的低聚糖能被雙歧桿菌、乳桿菌等有益菌選擇性利用，但在人消化道內(nèi)因沒有此類糖的水解酶故不能消化吸收，因而又稱之為“不能利用的碳水化合物”（Unavailablesaccharides）或“雙歧桿菌增殖因子”（Bifidusfactor）。同時證明了人乳酪蛋白對雙歧桿菌、乳桿菌的促進(jìn)增殖作用歸因于低聚糖組分，且低聚糖能產(chǎn)生對人乳酪蛋白的β-消除反應(yīng)。第22頁/共28頁

國內(nèi)外研究利用的低聚糖有很多種，只就我們作為保健食品活性物質(zhì)檢測過的就有異構(gòu)化乳糖、低聚異麥芽糖、大豆低聚糖（水蘇糖與棉籽糖）等。這些產(chǎn)品純度都不高，一般在40%~50%（其余為其他糖類）上下。第23頁/共28頁選用這類物質(zhì)至少要符合如下幾項(xiàng)基本要求：在上消化道基本不消化、不吸收；能促進(jìn)有益菌的增殖；能有效改善腸道菌群構(gòu)成；有改善宿主腸道功能的作用。第24頁/共28頁三、有益菌及其增殖因子的綜合制劑此類制劑國外稱為Synbiotics,漢語暫無統(tǒng)一公認(rèn)的名稱。鑒于雙歧桿菌與乳桿菌在制劑形式、保存與人服用后均有許多不穩(wěn)定因素，所以人們主張將這類有益菌與增殖促進(jìn)劑并用。這方面雖然還有一些問題有待研究，但我們對其中一些產(chǎn)品的應(yīng)用檢測證明，它在改善腸道菌群構(gòu)成和降低腸道pH與緩解便秘上的功效卻是明顯的，可靠的。盡管其中有益的菌不多，甚至極少，仍然在改善這類腸道功能上，效果卓著。所以當(dāng)前在這類保健食品的開發(fā)上，這種有益菌及其增殖因子并用的產(chǎn)品是值得推