調(diào)節(jié)腸道菌群的功能性食品
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。
在人體微生態(tài)系統(tǒng)中，腸道微生態(tài)是主要的，最活躍的，一般情況下也是對人體健康有更加顯著影響的。
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(gè)/g糞便，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。
嬰兒在出生之前的腸道是無菌的。在出生同時(shí)，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，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。
（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，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(shí)也因pH下降而對病原菌的生存與增殖很不利。
表16－1 腸道菌群中主要細(xì)菌的作用
乳桿菌是人們認(rèn)識(shí)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。
生物學(xué)功能：
（1）抑制病原菌和調(diào)整正常腸道菌群：嗜酸乳桿菌對腸道某些致具有明顯的抑制作用。
（2）抗癌與提高免疫能力：①激活胃腸免疫系統(tǒng)，提高自然殺傷N K）細(xì)胞活性；②同化食物與內(nèi)源性和腸道菌群所產(chǎn)生的致癌物；③減少β-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖醛酸酶、硝基還原酶、偶氮基還原酶的活性，這些被認(rèn)為與致癌有關(guān)；④分解膽汁酸。
（3）調(diào)節(jié)血脂：該菌能減低高脂人群的血清膽固醇水平，而對正常人群則無降脂作用。其解釋機(jī)制為，對內(nèi)源性代謝的調(diào)節(jié)與利用和使短鏈脂肪酸加速代謝。
（4）乳桿菌促進(jìn)乳糖代謝：乳桿菌可分解乳糖，加速其代謝。
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(gè)熱點(diǎn)。
（1）抑制腸道致病菌:1994年G. R. Gibson曾以雙歧桿菌屬5種菌種對8種病原菌作平板擴(kuò)散法抗菌敏感性試驗(yàn)，結(jié)果所有雙岐桿菌菌種均顯示出較顯著的抑菌作用。
（2）抗腹瀉與防便秘：雙歧桿菌的重要生理作用之一是通過阻止外襲菌或病原菌的定植以維持良好的腸道菌群狀態(tài)，從而呈現(xiàn)出既糾正腹瀉又防止便秘的雙向調(diào)節(jié)功能。Hotta等證明，雙歧桿菌制劑對兒童菌群失調(diào)性腹瀉具有顯著的療效，國內(nèi)外許多保健食品的開發(fā)應(yīng)用，都顯示它對腸道功能的雙向調(diào)節(jié)作用。
便秘是中老年人群的一大頑癥，大量的文獻(xiàn)報(bào)告，無論是口服活菌制劑，還是服用雙歧桿菌，都能降低腸道pH，改善腸道菌群構(gòu)成，而迅速地解除便秘。
（3）免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤：雙歧桿菌的免疫調(diào)節(jié)主要表現(xiàn)為增加腸道IgA的水平。另一方面，雙歧桿菌的全細(xì)胞或細(xì)胞壁成分能作為免疫調(diào)節(jié)劑，強(qiáng)化或促進(jìn)對惡性腫瘤細(xì)胞的免疫性攻擊作用。雙歧桿菌還有對輪狀病毒的拮抗性，與其他腸道菌的協(xié)同性屏障作用以及對單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)的激活作用。
（4）調(diào)節(jié)血脂：雙歧桿菌的調(diào)節(jié)血脂作用已有不少文獻(xiàn)報(bào)告。以雄性Wistar大鼠添加10%~15％雙歧桿菌因子（低聚糖）、歷時(shí)3~4個(gè)月的試驗(yàn)表明，在不改變體重前提下，呈現(xiàn)出顯著地降血脂作用。
（5）合成維生素和分解腐敗物：除青春雙歧桿菌外，其他各種桿菌均能合成大部分B族維生素，其中長雙歧桿菌合成B2和B6的作用尤為顯著。雙歧桿菌分泌的許多生理性酶是分解腐敗產(chǎn)物和致癌物的基礎(chǔ)，如酪蛋白磷酸酶、溶菌酶、乳酸脫氫酶、果糖-6-磷酸酮酶、半乳糖苷酶、半乳糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、結(jié)合膽汁酸水解酶等。
（三）、腸道菌群失調(diào)
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)（enteric dysbacteriosis）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)。
道菌群失調(diào)表現(xiàn):
腸腐敗菌顯著增多、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。
腸道菌群的比例失調(diào)---按比例失調(diào)程度分為3度：
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)。
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?、放線菌、隱球菌、毛霉菌引起的真菌性腸炎。
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。
（四）、腸道微生態(tài)的調(diào)整
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：
一般性調(diào)整措施；
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；
1.一般性調(diào)整措施
（1）強(qiáng)調(diào)嬰兒的母乳喂養(yǎng)。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，長期應(yīng)用是造成腸道菌群失調(diào)的重要原因之一；
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。
三、具有調(diào)節(jié)腸道菌群功能的物質(zhì)
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)主要是兩種：
（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(hào)、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。有以蠟樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等為活性菌的促菌生、整腸生等制劑。
（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（bifidus foctor）等。通過這類物質(zhì)使機(jī)體自身的生理性固有的菌增殖，形成以有益菌占優(yōu)勢的腸道生態(tài)環(huán)境。這種物質(zhì)的研究起源于Gyorgy發(fā)現(xiàn)母乳中含有雙歧桿菌增殖因子，后來又觀察到母乳喂養(yǎng)兒與非母乳喂養(yǎng)兒腸內(nèi)雙歧桿菌的數(shù)量有明顯差異，且后者的抵抗力不如前者。
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(gè)單糖以糖苷鍵連接起來的糖類總稱。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”（Unavailable saccharides）或“雙歧桿菌增殖因子”（Bifidus factor）。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。
（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。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)品是值得推廣的。
