益生菌作为近年来备受关注的活性微生物,其健康价值已得到全球科学界的广泛研究。从日常食品中的常见成分到精准的健康干预手段,益生菌的内涵与应用场景远比大众认知更为丰富。深入理解其定义、分类、功能机制及使用规范,是科学利用益生菌的基础。
益生菌的核心属性在于 “活性” 与 “有益性”,二者缺一不可。世界卫生组织(WHO)与世界粮食组织(FAO)在 2001 年联合给出的权威定义明确:益生菌是通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活菌。这一定义强调了三个关键要素:首先必须是活的微生物,其次需达到特定剂量(通常以 CFU/d 为单位),最后要能产生可验证的健康益处。这一标准为益生菌的科学研究与产品开发提供了核心依据,也区分了普通微生物与益生菌的本质差异。
一、益生菌的历史溯源与科学认知演进
益生菌的发现与应用可追溯至古代文明,但科学认知的建立经历了漫长历程。人类最早食用的益生菌来源于发酵乳制品,公元前 3000 年的安纳托利亚高原就已出现类似酸奶的食品,中国古代文献《礼记・礼运》中也有 “醴酪”(乳酪)的记载。这些实践虽未形成科学理论,却为后续研究奠定了基础。
19 世纪是益生菌科学研究的起点:1857 年法国微生物学家 Pasteur 观察到乳酸菌,1899 年法国医生 Tissier 分离出具有肠道调理作用的双歧乳杆菌,而俄国科学家 Elie Metchnikoff 在 1905 年提出 “乳酸菌可通过替代有害微生物改善健康” 的理论,成为益生菌概念的雏形。1965 年,“Probiotic” 一词在《Nature》论文中正式启用,标志着益生菌进入标准化研究阶段。2013 年国际益生菌和益生元科学协会(ISAPP)进一步明确其定义,强调 “活的微生物” 与 “健康益处” 的核心关联,形成了当前通用的科学认知框架。
二、益生菌的分类体系与典型菌株特性
益生菌的种类丰富多样,不同菌株的定植部位、作用机制与健康功效存在显著差异。根据微生物种类及特性,可分为五大核心类别,其中乳酸菌与双歧杆菌是应用最广泛的两类。
(一)乳酸菌属:肠道健康的基础守护者
乳酸菌是能产生乳酸的革兰氏阳性菌总称,广泛存在于人体肠道、口腔及发酵食品中,核心功能是维持肠道酸性环境。常见菌株及特性如下:
- 嗜酸乳酸杆菌:可改善皮肤与阴道健康,调节免疫系统。如菌株 NCFM 能增强肠道屏障功能,缓解乳糖不耐症;菌株 DDS-1 则在维持阴道微生态平衡方面表现突出。
- 鼠李糖乳杆菌:具有强黏附性,能定植于肠道、尿道等多个部位。菌株 LGG 可减少抗生素相关腹泻,促进肠道黏膜完整性;菌株 GR-1 是女性尿道感染预防的常用菌株。
- 植物乳酸杆菌:耐受环境能力强,存在于多种发酵食品中。菌株 TWK10 被证实可提升运动表现,菌株 LP28 则在调节免疫反应方面具有优势。
(二)双歧杆菌属:婴幼儿与成人的双重益友
双歧杆菌是人体肠道原生菌群的重要组成,在婴幼儿肠道中占主导地位,能产生乳酸和乙酸双重酸性物质。典型菌株包括:
- 长双歧杆菌:擅长分解乳糖及难消化碳水化合物,菌株 BL986 可调节免疫机能,菌株 BB-02 能有效改善便秘与腹泻。
- 短双歧杆菌:具有抗感染特性,菌株 BR03 及 B632 对改善胰岛素敏感性、预防婴儿肠绞痛有明确作用。
- 两歧双歧杆菌:婴幼儿肠道的核心菌群,菌株 BB14 是常见的肠道保健菌株。
(三)其他重要益生菌类别
- 酵母菌:作为真菌类益生菌,可产生维生素 B 族,酿酒酵母菌是常见种类,能辅助改善肠道消化功能。
- 芽孢杆菌:具有极强的环境耐受性,多来源于天然植物,如芽孢乳杆菌 BC1031 可通过产生抗菌物质抑制有害菌生长。
- 酪酸梭菌:能产生丁酸等短链脂肪酸(SCFAs),对维持肠道屏障完整性、调节炎症反应具有重要作用。
需要特别注意的是,并非所有肠球菌都属于益生菌。2019 年台湾地区已禁止在食品中添加粪肠球菌与屎肠球菌,因其易产生耐药性,可能引发公共卫生风险。
三、益生菌的核心健康功能及科学依据
益生菌的健康功效需基于清晰的作用机制与详实的临床证据。近年来的研究已从传统肠道健康领域,拓展至代谢调节、感染控制等多个维度,且多菌株复配产品因协同效应表现出更优效果。
(一)肠道微生态调节:基础核心功能
肠道健康是益生菌最明确的作用领域,通过多重机制维持菌群平衡:
- 改善腹泻与便秘:益生菌可抑制致病菌定植,调节肠道蠕动。如鼠李糖乳杆菌 LGG 能减少感染性腹泻,长双歧杆菌 BB-02 可通过增加肠道水分与有机酸分泌缓解便秘。
- 缓解乳糖不耐受:全球约七成人群存在乳糖不耐受,益生菌可分泌乳糖酶促进乳糖分解,同时降低胃排空速度,减轻腹胀、腹泻等症状。
- 干预肠道炎症:对肠易激综合征(IBS)、炎症性肠炎(IBD)等疾病,益生菌可通过增强肠道黏膜屏障、调节免疫反应缓解炎症,其中双歧杆菌与乳杆菌的复配产品效果尤为显著。
(二)代谢调节:体重与血脂的辅助管理
益生菌在代谢领域的功效已得到临床证实,其作用具有明确的剂量与时间窗口:
- 体重调控:通过改善肠道屏障功能、调节脂质代谢发挥作用,临床干预时间多为 8~12 周,剂量需达到 10⁸~10¹² CFU/d,可显著改善体重(BW)、体脂(BF)及体质指数(BMI)等指标。
- 血脂改善:核心机制包括影响胆汁酸代谢、提高 SCFAs 含量、抑制脂质合成等。干预剂量通常为 10⁹~10¹¹ CFU/d,持续 4~27 周可降低总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。
(三)感染控制:幽门螺杆菌的辅助干预
幽门螺杆菌(Hp)是消化道疾病的主要诱因,益生菌可通过抑制 Hp 生长、调节宿主免疫反应提升治疗效果:临床采用 10⁹~10¹² CFU/d 的剂量干预 2~8 周,能提高 Hp 清除率并减少传统疗法带来的腹泻、腹胀等副作用。这种辅助作用已成为幽门螺杆菌治疗的重要补充方案。
(四)免疫与其他系统调节
- 免疫增强:益生菌可激活巨噬细胞与 T 淋巴细胞,促进免疫因子释放,对婴幼儿免疫系统发育及成人免疫功能维持均有帮助。
- 女性健康:鼠李糖乳杆菌 GR-1 等菌株可维持阴道菌群平衡,降低细菌性阴道炎与尿道感染风险。
- 血压与血糖辅助调节:通过抑制血管紧张素转化酶(ACE)活性降血压,通过减少肠道葡萄糖吸收改善胰岛素抵抗,为慢性病管理提供辅助支持。
四、益生菌的安全应用与注意事项
尽管益生菌普遍具有良好的安全性,但科学使用仍需遵循规范,避免潜在风险。大部分商用菌株来源于健康人体肠道,且有上百年发酵应用历史,安全性已得到时间验证,但特殊人群仍需谨慎。
(一)使用剂量与方式规范
益生菌的功效依赖于 “有效剂量”,不同功能所需剂量存在差异:体重管理需 10⁸~10¹² CFU/d,血脂调节需 10⁹~10¹¹ CFU/d,低于此剂量可能无法产生预期效果。同时,需注意服用方式:建议与抗生素间隔 2~3 小时服用,避免活菌被抑制;随餐或餐后服用可减少胃酸对活菌的破坏。
(二)特殊人群的使用禁忌
- 免疫功能不全者:如艾滋病患者、化疗期间癌症患者,益生菌可能突破肠壁成为条件致病菌,需在医师指导下使用。
- 婴幼儿:消化系统尚未成熟,过量摄入可能导致腹泻,应选择婴幼儿专用菌株(如短双歧杆菌 BR03)并严格控制剂量。
- 妊娠期妇女:需遵循医嘱,避免使用未经临床验证的菌株。
(三)潜在风险与不良反应
益生菌的不良反应多为轻微胃肠道反应,如腹胀、排气增多,通常可自行缓解。罕见严重反应包括过敏皮疹、头晕等,出现此类症状应立即停用并咨询医师。此外,需警惕产品质量问题,避免购买含有耐药性菌株(如粪肠球菌)的不合格产品。
结语
益生菌作为一种 “对生命有益” 的活性微生物,其科学价值已从传统发酵食品延伸至精准健康管理领域。从菌株分类到功能机制,从临床证据到应用规范,全面理解这些核心知识,才能实现益生菌的合理利用。需要强调的是,益生菌是健康的 “辅助者” 而非 “替代者”,其功效具有菌株特异性与人群差异性,结合均衡饮食与健康生活方式,才能充分发挥其健康价值。
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