口腔益生菌在口腔疾病防治上的研究及應用

口腔益生菌在口腔疾病防治上的研究及應用

劉虹，翦祎，張化朋，王麗春，張顏廷，王靜

(山東寶來利來生物工程股份有限公司，山東 泰安 271000)

摘要：目前，利用益生菌防治口腔疾病的研究已成為國內外研究熱點。口腔內已知細菌種類多達700余種，其中多種屬于益生菌。大量研究表明，益生菌可通過對口腔微生物的影響而對齲病、牙周病和口臭等口腔疾病的防治發揮積極的作用。本文總結歸納口腔益生菌的研究進展，并就益生菌在口腔疾病防治上的研究及應用做系統性回顧和展望。

關鍵詞：益生菌；口腔疾病；乳桿菌；致齲菌

作者簡介：劉虹，女，研究方向：功能微生態學，E-mail：liuhong0726@163.com

中圖分類號：R780.1文獻標識碼：A

Research and application of oral probiotics in the prevention and treatment of oral diseases

LIUHong,JIANYi,ZHANGHua-peng,WANGLi-chun,ZHANGYan-ting,WANGJing

(ShandongBoly-lelyBioengineeringCo.,Ltd.,Taian271000,China)

Abstract：Currently,research of probiotics in the treatment of oral diseases had become a hot topic at home and abroad.More than 700 species of human oral bacteria had been found,many of them belonged to probiotics.Recent studies had found that probiotics played a positive role in prevention and treatment of oral diseases,such as dental caries,periodontal disease and oral halitosis through the influence of oral microorganisms.The paper summarized the research progress of oral probiotics,reviewed and outlooked systematically the research and application of probitics in the prevention of oral diseases.

Key words:Probiotics;Oral diseases;Lactobacillus;Cariogenic bacteria

目前，針對益生菌防治胃腸道疾病的研究已有大量報道，其療效和機制也有了較確定的結論，并且益生菌早就被廣泛應用到食品中。口腔作為消化道的起始端，是人體特有的微生態系統，也是最先接觸到益生菌的地方，近年來很多國內外專家學者開始關注益生菌在口腔疾病防治上的作用。早在1987年，Silva等[1]研究發現，乳桿菌GG 可以產生不同種類的抗菌物質，包括有機酸、過氧化氫、細菌素等，這些物質能有效抑制齲齒致病菌-變異鏈球菌。隨后，越來越多的研究發現，大量的共生菌群存在于口腔中，在正常情況下它們共同維持口腔的微生態平衡，并且這些共生菌群多種屬于益生菌。所以，益生菌在口腔衛生的保持、口腔疾病的防治方面發揮著積極的作用。本文總結歸納國內外口腔益生菌的研究進展，并就益生菌在口腔疾病防治上的研究及應用做系統性回顧和展望。

1口腔微生態的研究進展

口腔是一個復雜而完整的微生態系統，定植于口腔的微生物主要包括細菌、真菌、支原體、病毒及原蟲等，這些微生物在口腔的不同部位共棲、競爭和拮抗，與口腔固有環境共同構成了口腔微生態系統。研究發現，定植于口腔的微生物主要以細菌為主，目前已發現700 余種，是人體最復雜的微生物集群之一[2]。但目前能夠分離培養的不過百種，而研究的比較清楚的僅有幾十種。具有生態學意義的有葡萄球菌屬、鏈球菌屬、二氧化碳嗜纖維菌屬、奈瑟菌屬、韋榮菌屬、放線菌屬、乳桿菌屬、卟啉單胞菌屬、梭桿菌屬等。研究發現，許多口腔疾病的發病起因于口腔微生態的紊亂，同時口腔疾病也會誘發微生物環境發生改變。生理狀態下，口腔微生物之間、微生物與宿主之間存在著動態平衡，共同參與機體代謝、免疫、營養及維持口腔的健康。但在物理化學因素、細菌因素、宿主因素等各種外界因素影響下，口腔中的微生態平衡會被打破，條件致病菌轉變為致病菌，從而導致相關口腔疾病的發生，如齲齒、牙周病、口臭、口腔念珠菌病和反復性口腔潰瘍等，而各種口腔疾病又會加劇菌群的失衡。目前國內外專家均已認識到調節口腔菌群平衡是預防和治療各種口腔疾病的關鍵。

2口腔益生菌的發現及研究進展

聯合國糧農組織和世界衛生組織定義：益生菌是適量給予宿主后能對宿主產生保健作用的活的微生物[3]。目前，益生菌中被研究和應用最充分的是乳酸菌(Lactobacillus)和雙歧桿菌(Bifidobacterium)，這兩大類也是口腔中最常見的。雙歧桿菌是厭氧菌，對環境的耐受能力差，與乳酸菌相比，研究的較少。乳桿菌大約占口腔內可培養微生物群的1%左右[4]。Colloca等[5]研究發現，發酵乳桿菌、植物乳桿菌、唾液乳桿菌和鼠李乳桿菌是健康人群口腔內的優勢菌種。Teanpaisan 等[6]研究發現，大部分口腔益生菌來自唾液。

1995 年，Meurman等[7]發現益生菌(LGG)能夠抑制致齲菌-變異鏈球菌的定殖，從而減少兒童齲齒率。2010年，Haukioja[8]研究發現，益生菌可改善口腔衛生，并能用來治療牙齦炎和牙周炎。Bosch 等[9]從健康兒童口腔中分離出100 株菌株，46 株鑒定為產乳酸的細菌，多數菌株能耐受口腔環境，有較強的組織黏附能力，能抑制口腔病原菌的生長，不產生不愉快的揮發性物質，也沒有出現抗生素抵抗，但是在7 株預選的益生菌中，沒有考慮乳酸會致齲的風險。而且試驗中的乳桿菌在口腔內的定植是由于經常攝入形成的暫時性聚集，還是永久性定植，目前還沒有定論。

應用方面，在食品、保健品、藥品等領域已有多種益生菌制劑問世，其中以在食物中的應用更為廣泛，普遍受到廣大消費者的歡迎。在日本，益生菌可被添加到食品和藥品中，但主要應用在乳制品中，日本特定健康食品組織(Food for Specified Health Uses，FOSHU)列出的579件產品中共有65個益生菌產品，包括16個不同的菌株。日本市場上有添加口腔益生菌的漱口水、膠囊、口香糖等商品，日本富萊臺公司開發的對口腔有益生功效的新型片劑“克利休”，受到了人們的青睞。在美國，益生菌產品常以食品和膳食補充劑兩種形式添加，美國要求酸奶產品至少要用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進行發酵，但沒有明確活菌含量[10]。美國食品藥品監督管理局(FDA)公布了可以直接飼喂、一般認為安全的微生物菌種名單，共42種，如乳酸乳桿菌、羅伊乳桿菌、長雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜熱鏈球菌。美國主要的口腔益生菌產品有片劑、酸奶、奶酪和口香糖等多種類型。盡管益生菌產品在歐洲和日本與美國相比更受人們青睞，但是美國的消費市場也在不斷發展壯大。我國在口腔益生菌方面的研究起步較晚，2001年我國衛生部公布了可用于保健食品的益生菌菌種名單[11]。2010年根據《食品安全法》及其實施條例的有關規定，衛生部組織制定了《可用于食品的菌種名單》，其中包括乳桿菌屬14種、雙歧桿菌屬6種、鏈球菌屬1種共計21種。我國益生菌產品有食品、藥品與保健品，種類較多，但國產口腔益生菌產品較少，市場上的主要還是進口產品。

3益生菌與口腔疾病

3.1益生菌與齲齒齲齒是含糖食物特別是蔗糖進入口腔后，經致齲菌發酵產酸，侵襲牙齒，使之脫礦產生的。齲病可以繼發牙髓炎和根尖周炎，甚至能引起牙槽骨和頜骨炎癥，不及時治療會形成齲洞，牙冠破壞消失，最終會導致牙齒喪失。齲病發病率高，分布廣，世界衛生組織已將其與腫瘤和心血管疾病并列為人類三大重點防治疾病。常見的致齲菌包括鏈球菌屬、乳桿菌屬和放線菌屬。大量研究表明，變異鏈球菌是造成齲病的主要原因[12]。致齲菌可產生糖基轉移酶，以蔗糖為底物合成胞外多糖，胞外多糖能加速菌斑形成，也能在細菌缺乏碳水化合物時降解，為細菌提供能量，加速致齲。

早期，人們使用抗生素或殺菌劑來治療齲齒，雖然短期內會取得很好的效果，但長期使用會導致口腔菌群失調，加速致齲。目前，人們用氟化物防齲，氟的應用已成為防齲的第一選擇。但是人們對于氟的確切抗齲機制仍沒有完全搞清，比較一致的看法認為，氟是在牙齒脫礦和再礦化的物理化學過程中起作用的，所需濃度范圍很低(局部 0.5 ppm即可)。因此，低濃度高頻率成為當前用氟的主要建議，但需要專業醫生的技術控制，以免造成氟過量中毒。近年來，國內外專家開始了口腔益生菌對齲齒的影響研究。楊穎等[13]從健康成人唾液中分離到1株植物乳桿菌L.plantarumHO-69，結果表明，菌株對口腔硬組織(牙面/牙本質)的黏附率低，能抑制變異鏈球菌生長，并且具有較好的黏膜黏附能力。楊娟等[14]從唾液和牙菌斑樣品中分離到1株發酵乳桿菌 Y29，結果表明，該菌株也能抑制變異鏈球菌生長，并有自聚集和與其他口腔微生物共聚集形成生物膜的能力。此外，可耐受 1.0 mg·mL-1溶菌酶和 140 μg·g-1過氧化氫，有利于其在口腔動態環境中生存。Caglar 等[15]研究表明，在3周內連續飲用含有羅伊氏乳桿菌的水或口服羅伊氏乳桿菌片劑均能夠有效地減少試驗對象唾液中變異鏈球菌的數量。Tong等[16]將下頜第三磨牙切取3片釉質片，分別放置于3份人工唾液中，第1份注入100 μL乳酸菌培養液，第2份注入100 μL變異鏈球菌培養液，第3份注入50 μL乳酸菌和50 μL變異鏈球菌的混合培養液，30天后電子顯微鏡觀察發現，與乳酸菌混合的變形鏈球菌產生的胞外基質要明顯少于單獨變形鏈球菌產生的胞外基質，說明乳酸菌能抑制變異鏈球菌在牙表面的黏附。陳偉等[17，18]從健康人的口腔中分離到1株寡發酵鏈球菌，該菌能產生大量過氧化氫，且產酸低，并有較強的表面黏附能力。但是也有少量文獻提出用益生菌來治療齲齒有一定的弊端，因為多數益生菌能發酵產生乳酸，乳酸能促進齲齒的發生，如Fitzgerald等[19]明確指出，在初期致齲過程中乳桿菌并不致齲，齲病進入深層時，乳桿菌由于其較強的耐酸性而大量繁殖產酸，協同變異鏈球菌致齲。可見，造成齲齒的口腔微生態系統和機理較復雜，菌種多樣性及各菌之間的相互作用仍需要進一步研究。

3.2益生菌與牙周病牙周病是慢性多細菌感染和炎性宿主相互作用的結果，主要癥狀有牙齦炎癥和出血、牙周袋形成、牙槽骨吸收以及牙齒松動和移位[20]。致病菌包括牙齦卟啉單胞菌、中間普氏菌、具核梭桿菌、放線桿菌、福賽擬桿菌和螺旋體等[21,22]。主要為革蘭陰性厭氧菌，它們在牙周袋定植并繁殖，產生抗原成分、致病酶、毒素等代謝產物破壞牙周組織。孫曉菊[23]綜述指出，慢性牙周病能夠引起心腦血管疾病的發生和發展，早期診斷和干預牙周病，可能對減少罹患心腦血管疾病風險，預防和控制心腦血管疾病的發生發展具有潛在的臨床意義。

目前，齦上潔治術和齦下刮治術是牙周病的常規治療方法，過程中為了鞏固效果，同齲齒的治療，會采用抗生素和消毒劑輔助治療，但同樣會導致更嚴重的菌群失調。Teughels等[24]以比格犬為實驗對象，建立牙周炎動物模型，做了益生菌輔助根面平整術的研究。結果表明，牙周袋內植入益生菌作為輔助手段，可以延緩和減少齦下牙周致病菌的再附著，并且能夠明顯改善牙周病的一個重要臨床指征即探診出血情況。但要得出益生菌療法是牙周病治療的有效輔助手段的結論，還需要大量的試驗進行驗證。

Krasse等[25]研究表明，患有牙齦炎的受試者咀嚼混有羅伊氏乳桿菌的口香糖，14天后其牙齦指數明顯改善。Shimazaki等[26]通過研究日常奶制品的攝入量與牙周健康的相關性發現，酸奶或乳酸飲料的攝入量與其探診深度及附著喪失呈負相關，而牛奶的攝入量與其探診深度和附著喪失不相關，從而推測乳桿菌對牙周健康的維護有益。王丹等[27]對佩帶固定矯治器的患者采用乳桿菌DM9811代謝產物提取液制成的含漱液含漱治療后發現，乳桿菌DM9811代謝產物對固定矯治患者帶環牙牙齦炎的各項臨床指標均有改善作用，對齦下菌斑中梭桿菌、擬桿菌等均有抑制作用，對有益菌中的血鏈球菌有扶持作用。還有研究報道稱患者食用含唾液乳桿菌WB21 的片劑能顯著降低牙周袋深度，特別是對吸煙者效果更顯著，同時也能降低牙周炎菌斑的數目[28]。以上研究表明，乳酸桿菌定植于口腔內對維持口腔生態平衡發揮重要作用，雖然其作用的確切機制還有待進一步研究。

3.3益生菌與其他口腔疾病口臭是指從口腔或其他充滿空氣的空腔中如鼻、鼻竇、咽，所散發出的臭氣，它嚴重影響人們的社會交往和心理健康，全球約有10%～65%的人曾患有口臭，絕大部分(80%～90%)的口臭就是口腔衛生出了問題。口源性口臭主要是口腔內革蘭陰性厭氧菌通過消化口腔內滯留的食物殘渣、唾液和血液等物質而產生揮發性硫化物(volatile sulfur compounds，VSCs) 的結果，而硫化氫(H2S) 與甲硫醇(CH3SH)是VSCs 中最主要的兩種[29]。對于口臭的治療，一般可以通過刷牙、刷舌苔和使用抗菌物質等治療而降低，但是這些方法停止使用后口臭會反彈。

近年來很多學者開始探索更有效地防治口臭的方法，其中包括益生菌在口臭治療方面的研究。Kang 等[30]通過體外和體內實驗證明食竇魏斯氏菌能通過產生過氧化氫抑制具核梭桿菌的增殖，從而降低VSCs 水平，減少口腔異味。國際著名微生物學家、新西蘭奧塔哥大學教授約翰·塔格從兒童唾液中最先分離到一株唾液鏈球菌S.salivariusK12，研究發現S.salivariusK12 可分泌某種細菌素，這種細菌素可以抑制口臭相關細菌，這也許是S.salivariusK12 治療口臭的機制之一[31]，國外將這株細菌作為益生菌直接用于治療鏈球菌性咽峽炎及口臭，取得了較滿意療效。另外還有報道唾液乳桿菌也能緩解口臭[32]。可見不同的益生菌對不同類型的口臭治療機制可能不同，不同的學者從不同的角度研究，能得到不同的實驗結果。

另外，還有研究表明，益生菌能夠有效控制中老年人的口腔念珠菌病和口干癥[33]，益生菌聯合制霉菌素治療小兒口腔念珠菌病的療效顯著高于單用制霉菌素，且復發率低[34]。

4總結與展望

綜上所述，益生菌對口腔疾病的防治研究目前主要存在以下幾個問題：①篩選益生菌菌株的標準不統一；②菌株調節口腔菌群平衡的作用機理不明確；③菌株從實驗研究轉化為臨床實踐還有待規范，如菌株的選擇、菌量的規定、載體的種類等都還沒有明確的標準。筆者認為，口腔益生菌的篩選應遵循以下標準：①從口腔中分離菌株；②菌株能產生除酸以外的抑菌物質，如過氧化氫或細菌素。因為產酸能力強可能會造成齲齒；③菌株具有較好的口腔粘膜保護作用；④菌株應通過一系列指標驗證，包括抗生素敏感性、產毒力、新陳代謝和溶血性，對無免疫動物(immunocompromised animalmodels)的感染性，以及對人體的副作用和反作用；⑤菌株需經的起長期、大樣本量試驗的考驗，確保菌株能有效治療口腔疾病且復發率低。另外，篩選到的菌株需要明確它的防病機制以及與宿主的相互作用，目前這方面缺乏可靠的理論依據，有待于更系統和深入的研究。

相信隨著科學技術的進步，不久的將來會有更多更好的技術方法應用于防治口腔疾病的口腔益生菌的篩選，口腔益生菌研究和應用必將呈現光明的發展前景。

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