护心健脑,舒胃排毒,这种藏身发酵产品中的抗衰珍宝,快来了解!
益生菌(Probiotic)一词源于拉丁语,意为“对生命有益(for life)”[1]。早在一万年前人类祖先刚从狩猎、采集转到农业耕作上,人们还未意识到益生菌时,发酵产品(如啤酒、面包、葡萄酒、开菲尔酒、库米酒和奶酪)就已经被经常用于补充营养和治疗疾病[1]。
图注:啤酒、面包、葡萄酒、奶酪
发酵产品的使用可以追溯到古埃及和中东文明,当时发酵是一种食物保存的方法[2],直到20世纪初,有研究者发现人类寿命与酸奶(含有用于发酵的乳酸菌菌株)销售量有联系,并发现发酵产品可以改变大肠中的微生物群,减少肠道中的毒素产生。
随后,双歧杆菌首次被分离出来,并假设其具有抗致病性作用[3];20世纪60年代,“益生菌”一词首次被创造出来,被用来指被认为有利于胃肠道的细菌物种[2]。
随着对益生菌的研究不断深入,其益于人体健康的巨大潜力不断被发掘,21世纪初,联合国世界粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)共同起草了《食品益生菌评价指南》[4],以评估食品中益生菌的健康和营养特性,被各国管理部门、学术界和产业界普遍采用,益生菌的国际国际认可度不断提高,相关科学研究如泉流喷涌而出(如下图所示),也带来的巨大的市场。
图注:1984-2021年间,PubMed搜索“益生菌”相关研究数量(编者整理)
近百年来如此火热的益生菌到底是何面目?这就带你来一探究竟。
2001年,世界卫生组织将益生菌定义为“在摄入足够量时能给宿主带来健康益处的活微生物”[4]。益生菌定植于人或动物肠道、生殖系统内,对人体稳态起调节作用,通过抑制有害菌增殖、促进营养物质吸收、代谢合成营养物质等途径对宿主健康产生重大影响[5]。
多年来,对于益生菌的动物和人类研究的种种证据已经证明了其对人体各种各样的好处,包括调节肠道有益菌群的数量和多样性,维持肠道上皮内环境稳定,促进健康[6];减轻与各种胃肠道疾病[7];改善血液胆固醇水平和血脂水平[8];清除真菌毒素[9];降低血压和预防高血压[10];改善血糖耐量和糖尿病控制[11];增强精神状态和认知功能[12、13](如抑郁、压力和焦虑等[2])。
益生菌的种种益处不断被挖掘,随之带来的是人们对益生菌产品的需求逐年增加,这促使含有益生菌的新食品和补充剂的开发迅速增加,以供消费市场[14]。
随着形形色色的益生菌产品逐渐进入人们的视野当中,我们不禁会疑问,到底什么菌类补充剂或食品在益生菌的范畴中,值得我们信赖?
世界胃肠病学组织(WGO)发布的益生菌和益生元的全球指南[15],证实了益生菌的功效是具有菌株特异性和剂量特异性的[3],这打破了许多人认为任何酸奶都可以被视为益生菌的神话。
大多数益生菌与人类肠道天然存在的有益细菌相似[16],宿主和肠道共生体之间的长期共同进化形成了一种复杂的动态平衡,肠道中微生物的稳定建立和持续存在就是这种互利共生的结果[17]。
几十年来,对于双歧杆菌、乳杆菌的研究最是火热,近年来新一代益生菌如酪酸梭菌、嗜黏蛋白阿克曼菌(AKK菌)等也不断崭露头角并有望在未来大放光芒[6],下面让我们来认识下这几位很受青睐的“益”友。
双歧杆菌
双歧杆菌属专性厌氧菌,主要定植于肠道下端,生长需要弱酸性环境[18]。在母乳喂养的婴儿中,双歧杆菌可以达到超过细菌总数90%的水平[19],然后随着年龄的增长其数量和多样性不断减少[20],其是新生儿肠道的第一批微生物定植体,在婴幼儿生理发育中发挥关键作用,如促进免疫、摄取饮食营养成分等[19]。
双歧杆菌特有的果糖-6-磷酸解酮酶将葡萄糖分解为醋酸和乳酸,降低肠道的pH值[19]。因为双歧杆菌属于专性厌氧菌,在厌氧条件下,它的生长速度超过兼性厌氧菌,作为肠道优势菌,它的益生功能显著,能紧密定植在肠粘膜,能够预防和治疗肠道疾病、改善乳糖不耐受症状、免疫紊乱调节免疫、平衡菌群、修复受损肠屏障的功能等[19]。
双歧杆菌作为最安全的益生菌之一,在食品中使用的历史由来已久,比如奶粉、酸奶、冰淇淋、复合蔬菜汁、啤酒和保健饮品等食品,几乎没有健康消费者因食用含有双歧杆菌的乳制品而受到严重感染的事件发生[18]。
此外,益生元能够促进肠道菌群中双歧杆菌的生长,如包括菊粉、阿拉伯木聚糖、低乳糖和低聚果等[19]。
乳杆菌
乳杆菌属于兼性厌氧菌,会消耗部分氧气,产生酸性物质,形成厌氧与弱酸性环境,为双歧杆菌提供最佳生长环境,其主要分布于人类胃肠道、皮肤和女性阴道等[20]
。乳杆菌作为人类胃肠道肠道中最丰富的微生物之一,与肠道健康密切相关,但在上百种乳酸菌中,只有少数几种一直与人类胃肠道相关,比如干酪乳杆菌、德尔布鲁克乳杆菌、鼠乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和反刍乳杆菌等[20]。
有多项研究发现食用乳杆菌对类风湿性关节炎(RA)、肥胖(OB)、2型糖尿病(T2D)、肠易激综合征(IBS)、1型糖尿病(T1D)、人类免疫缺陷病毒(HIV)、多发性硬化(MS)等疾病有治疗作用(如图所示)[20]。
此外,有研究发现乳杆菌对人的认知情况也有影响,可改善人类抑郁症状[20]。
图注:一些疾病伴随着乳酸菌的增加或减少,星标表示食用益生菌对治疗该疾病有好处[20]
近年来对于乳杆菌和双歧杆菌菌株的抗癌研究成为研究热点之一,因其具有抗增殖、促凋亡和抗氧化的特性,从中分离的成分和分泌的物质具有多种抗癌作用;它们可以表达和分泌抗氧化酶,结合活性氧,释放小分子量抗氧化剂和螯合过渡金属,防止许多致癌物的有害作用;此外乳酸菌和双歧杆菌可以与调节细胞周期的蛋白质相互作用,抑制癌细胞的增殖,而癌细胞通常具有内在的凋亡抗性。[21]
因乳杆菌在多个领域效果出色,发酵食品和补充剂中应用外源益生菌乳酸菌作为益生菌来维持健康、预防和治疗疾病的接受度越来越高,但是仍需更广泛深入的研究探寻未知的领域[20]。
酪酸梭菌
酪酸梭菌是一种严格厌氧芽孢杆菌,是一种常见的人和动物肠道共生菌[22],主要代谢产物为丁酸(故也称丁酸梭菌),其是肠上皮细胞能量代谢和生长所必需的物质,丁酸盐可通过抑制与炎症有关的信号传导通路来缓解局部炎症反应,另外,还能通过促进肠壁细胞增殖,恢复肠黏膜完整性,维持肠屏障功能[23]。
目前在亚洲非产毒菌株被用作益生菌,其他菌株可能会致病,如婴儿的肉毒杆菌中毒或早产儿的坏死性小肠结肠炎[22]。
酪酸梭菌对霍乱弧菌、肠出血性大肠埃希菌、艰难梭菌等肠道致病菌具有直接抑制作用,能够促进双歧杆菌、乳杆菌等肠道有益菌的增殖和发育[24],同时具有增强肠黏膜营养代谢从而建立生物保护屏障[25]、激活免疫系统[26]、缓解炎症反应[27]、预防肿瘤发生[24]等作用。
酪酸梭菌作为肠道产丁酸菌的一种,关于它的研究已有几十年的历史,但其临床应用仍有较大的空白需要填补,其与不同菌种之间的复杂关联尚不完全明确,但其在将来可能是一个“潜力股”。
嗜黏蛋白阿克曼菌(AKK菌)
于2004年被发现的AKK菌研究历史并不长,是一种厌氧不形成芽孢的革兰阴性菌,普遍存在于人体肠道内,具有降解肠黏液的特性,可与其他致病性黏液降解菌竞争,维护肠道屏障完整性[28],且在改善宿主代谢功能、免疫应答、精神认知[29]、癌症治疗[30]等方面十分具有研究前景。
许多研究表明AKK的存在与人体健康相关,多数疾病状态下,如炎症性肠病患者[31]、超重肥胖、2型糖尿病、高血压[32]等,AKK的丰度明显低于健康人群,呈负相关,比如有研究发现,在患有炎症性肠病和代谢紊乱的患者中观察到AKK菌水平降低,猜测AKK菌可能具有潜在的抗炎特性[31]。
此外有研究在发现AKK菌治疗可治疗肥胖及其相关疾病(如葡萄糖耐受不良、胰岛素抵抗、脂肪变性和肠道通透性差)之外,偶然发现巴氏杀菌法能增强AKK菌对肥胖、胰岛素抵抗和葡萄糖耐量[32]。
AKK菌作为肠道潜在的益生菌,未来的着眼点可能在其具体的作用机制和安全性上,虽然已有多项动物实验和部分临床研究表明它的安全性,但作为大众可接受的益生菌制剂还需要更多的研究来支撑。
自然产生的微生物群有助于保持我们的体内平衡,通过维持或调整生理过程来抵消变化,当内部或外部因素(如现代生活方式、各种疾病并发症等)改变微生物群落时,平衡可能被打破,导致“失调”状态,通常会导致健康问题[19]。
近年来随着对各种益生菌的相关研究不断深入,临床应用逐渐得到推广,人们普遍认同益生菌对人类健康会产生积极影响。市场上益生菌类的食品、膳食产品、补充剂和药物琳琅满目,监管机构也已针对这些产品制定了关于安全性和有效性问题的相关法令[33]。
尽管如此,益生菌的用量仍需要考虑不同因素从而精确计算,屏幕前的你也可以根据自己的情况或询问医师选择适合自己的益生菌补剂或食品哦~
—— TIMEPIE ——