益生乳酸菌與人體健康的研究進展

楊曉艷 張莎莎 杜秋玲 趙山山 郝光飛

【摘要】乳酸菌是一種存在于人類體內的益生菌，能發酵糖類，產生乳酸。乳酸菌為腸道內有益菌，與人體的健康有著密切關系。本文綜述了乳酸菌減緩乳糖不耐癥、維持腸道微生態平衡、調節血壓、調節血糖、降低血清膽固醇水平、提高免疫功能、緩解過敏、抗腫瘤、預防陰道感染等方面的作用。

【關鍵詞】乳酸菌；生理功能；人體健康

一、乳酸菌的簡介

益生菌是指在攝入人或動物機體后，可與宿主互利共生，促進腸道微生物菌群生長，有利于宿主健康的腸道生理細菌。常見益生菌包括：乳酸桿菌類、雙歧桿菌類及部分球菌類等。乳酸菌（ Lactic acid bacteria， LAB）是一類能利用可發酵碳水化合物產生大量乳酸的無芽胞、革蘭氏陽性菌的總稱。乳酸菌絕大部分是人和動物體內必不可少的益生菌群，是安全的（generallyregardedassafe， GRAS）食品級微生物。近年來大量研究表明，乳酸菌作為腸道必不可少的有益菌群可發揮多種生理功能：如維持腸道菌群平衡、減緩乳糖不耐癥、增強機體免疫功能、調節血糖血壓及血清膽固醇水平等。

二、乳酸菌對人體健康的影響

（一）減緩乳糖不耐癥

乳糖不耐癥是人體缺乏乳糖酶而引起的乳糖消化不良，是世界范圍內普遍存在的健康問題，主要表現為人體在食用乳制品后出現腹瀉、腹部痙攣、胃腸脹氣，嘔吐等癥狀。乳酸菌是一種產乳糖酶的微生物，可安全有效地緩解乳糖不耐癥。谷月華等人篩選出的乳糖酶活力為6620 U/g的植物乳桿菌K2，可用于開發解決乳糖不耐癥的微生態制劑。Li等人通過構建乳糖不耐癥小鼠模型，連續飼喂4周新型乳酸菌MG1363/FGZW后，以體外檢測小腸β-半乳糖苷酶活力為指標，結果顯示，飼喂LAB后的小鼠β-半乳糖苷酶的活力要明顯高于對照組，同時腸道益生菌如雙歧桿菌等相對數量也有所增加。喬瑞君利用雙歧桿菌三聯活菌治療繼發性乳糖不耐受引起的輪狀病毒腸炎嬰幼兒患者，治療后患兒臨床療效有效率達94.73%，且治療過程無明顯不良反應。

（二）維持腸道微生態平衡

腸道是人體微生物聚居數量最多的系統，大約有1013～1014的微生物定殖其中。乳酸菌作為定殖在腸道菌群中的優勢菌，能夠阻止致病菌入侵，起到保護腸道的作用。Sun等人證實卷曲乳桿菌細胞表面高效表達益生作用因子S蛋白，可介導乳酸桿菌與胃腸道等組織的粘附力，從而抑制沙門氏菌等致病菌對腸道的粘附；并對從雞腸道分離的卷曲乳桿菌K313和K243進行實時熒光PCR結果表明，其可顯著降低沙門氏菌對IL-8、CXCL1、CCL20等炎性因子的轉錄水平。B Xin等人通過對致病小鼠混合灌胃瑞士乳桿菌KLDS 1.8701和嗜酸乳桿菌KLDS AD1，來治療因大腸桿菌O157：H7感染引起的腹瀉。研究發現，致病小鼠經混合灌胃治療后，其腸道中腸桿菌和腸球菌等致病菌數量顯著降低（P <0.05），而乳酸桿菌和雙歧桿菌等益生菌數量明顯升高。結果表明：KLDS 1.8701和AD1可改善腸道微生物菌群來緩解致病菌引起的腹瀉等臨床病癥，同時可到達提高機體免疫力的功能。

（三）調節血壓

高血壓是危及人類身體健康的主要疾病之一，是最常見的心血管病，目前，我國高血壓患者已超過2.7億，并以每年1000萬人的速度遞增。近年來，人們對乳酸菌調節血壓的作用多有研究。鐘智、陳永福等人實驗研究Lactobacillus helveticus H9發酵乳可以顯著地降低原發性高血壓大鼠血壓，同時還可以有效地緩解高血壓大鼠左心室肥大的癥狀。Sharafedtinov等人研究證明了俄羅斯成年人食用添加植物乳桿菌Tensia DSM 21380的奶酪后，可降低動脈血壓值。Pouliot等人用含有產γ-氨基丁酸的乳酸乳球菌發酵生產干酪，對23名血壓略有升高的男性進行安慰劑對照試驗，發現與對照組相比，食用LAB干酪實驗組收縮壓下降了5.5±3.9 mmHg、平均血壓降低了3.5±2.8 mmHg。

（四）調節血糖

糖尿病被公認為世界第三大致死性疾病，其發病率呈逐年增高趨勢。乳酸菌可以通過調節生物體腸道菌群平衡和免疫系統等，達到降糖的作用。研究者收集了30例2型糖尿病患者和20例正常人群的新鮮糞便，利用稀釋平板計數法和快速細菌鑒定法對乳酸菌群進行定性、定量分析檢測，結果表明2型糖尿病患者腸道內存在菌群失調的現象，這在一定程度上與血糖含量存在一定的關系。ST Kim等研究用植物乳桿菌FSGB發酵的人參漿果來改善肥胖db/db小鼠2型糖尿病（T2DM）的相關指標，發現植物乳桿菌FSGB不僅可以有效改善胰島素和葡萄糖的耐受力，同時可在增加免疫細胞群的基礎上增強免疫系統活力，并增強相關靶細胞對葡萄糖的轉運功能。

（五）降低血清膽固醇水平

降低血清膽固醇是乳酸菌最重要的益生功能之一，人們對乳酸菌降解膽固醇作用進行了大量的實驗研究，20世紀70年代，國外科學家發現與不飲用酸乳的非洲人相比，大量飲用酸乳等發酵乳制品的非洲人，其體內血清膽固醇含量普遍較低。此外，對常飲酸乳的美國人的調查以及對酸乳的研究，均發現乳酸菌具有降低人體血清膽固醇的作用。相關研究者從泡菜中篩選得到植物乳桿菌LpT1和LpT2，并對比分析其對小鼠血清中的總膽固醇含量的影響，發現在灌胃LpT1后，大鼠血清中膽固醇含量有所降低。灌胃植物乳桿菌LpT2后，大鼠血清中總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇的含量均顯著下降（P<0.05）。Choi研究一種從人腸中分離出來的動物雙歧桿菌DY-64在飼喂高脂高膽固醇飲食的大鼠后，發現其總膽固醇（TC），甘油三酯（TG）水平顯著降低。Yoda等人的試驗結果也指出乳酸菌能夠抑制有害菌對腸道上皮細胞的侵害，改善腸道中揮發性脂肪酸的比例。

（六）提高免疫功能

益生乳酸菌及其代謝產物可活化機體免疫細胞，刺激細胞干擾素的釋放，并促進免疫球蛋白的產生，從而提高機體免疫力發揮其免疫調節功能。Nishida等人選擇了一種高活性的乳酸乳球菌11/19-B，通過使用家蠶肌肉收縮測定來激活蠶的先天免疫力，結果顯示刺激蠶的先天免疫中具有高度的活性。Chiang等人報道了副乳酸桿菌NTU10的水解產物能夠誘導小鼠巨噬細胞和脾細胞的增殖，降低促炎細胞因子IL-1β和IL-6的釋放，刺激IL-10和IL-12細胞因子的產生，以調節先天和適應性免疫系統。JC Vendrig等人研究發現，與對照駒的外周血單核細胞PBMC相比，膳食補充半乳寡聚糖（GOS）的駒衍生的PBMC中，促炎細胞因子干擾素-γ和白細胞介素-6的表達水平顯著降低。

（七）緩解過敏

免疫球蛋白E（IgE）是介導過敏反應的抗體。大量研究證明乳酸菌的攝入可以有效抑制特異性抗體IgE的產生，有助于減少過敏反應相關細胞激素IL-4、IL-5的釋放，降低Th1/ Th2細胞的活性，刺激脾臟細胞對細胞激素IL-10、IL-12與IFN-γ干擾素的分泌，改善輔助性T細胞的免疫活性，調整過敏體質，從而減緩過敏反應。其中雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸乳球菌、植物乳桿菌、德氏乳桿菌、干酪乳桿菌、唾液乳桿菌等乳酸菌均有研究可以調節免疫系統，降低宿主IgE水平，減少炎癥介質釋放，達到改善過敏體質的作用。

（八）抗腫瘤

國家癌癥中心發布了最新一期的全國癌癥統計數據，全國惡性腫瘤新發病例數380.4萬例，相當于平均每天超過1萬人被確診為癌癥，每分鐘有7個人被確診為癌癥。乳酸菌可以通過抑制腫瘤細胞生長、干擾腫瘤細胞代謝促進其凋亡等對腫瘤起到預防與治療作用。M Lenoir等人于小鼠皮下注射1，2-二甲基肼（DMH），同時搭配添加有干酪乳桿菌BL231的飲用水連續十周。以宏觀觀察并計數大腸多發性斑塊病變為指標，并結合腸粘膜組織學分析發現：口服干酪乳桿菌BL23可以保護小鼠免受DMH誘導發生的直腸癌。Seow和Soltan Dallal等人均指出干酪乳桿菌可抑制腫瘤細胞生長速度，因此，判斷攝取干酪乳酸菌在一定程度上可降低癌癥的發病率。研究者探究乳酸菌對人胃癌細胞株BGC823增殖活性的影響試驗中，發現與對照組相比，乳酸菌發酵液處理組的BGC823腫瘤細胞的活性略有降低。研究者通過建立人結腸癌細胞HT-29的小鼠模型，考察植物乳桿菌YW11胞外多糖（EPS）在動物體內的抗腫瘤活性，證實了植物乳桿菌對人結腸癌細胞HT-29的增殖有較好的抑制作用。

（九）預防陰道感染

乳酸菌可顯著影響女性陰道微生物菌群。作為陰道菌群中的優勢菌群，乳酸菌通過代謝營造酸性環境，抑制有害微生物的生長繁殖，達到調節陰道內菌群的共生比例，維持微生態平衡，預防陰道感染的效果。Nasioudis D等人的研究表明，在α-淀粉酶作用下，乳酸菌可將陰道上皮細胞內的糖原轉化為乳酸，維持陰道的酸性環境，防御外來病原微生物的入侵，預防陰道炎的發生。Praveen B等通過對小鼠陰道給予植物乳桿菌2621來預防生殖道細菌性感染的研究中發現：陰道給藥乳酸菌可顯著降低小鼠陰道中大腸桿菌的定殖率，同時使陰道內天然菌群的增值能力顯著提升（p<0.05）。研究者的對比試驗中，乳酸菌陰道膠囊和甲硝唑栓聯合用藥的有效率（95.83%）明顯高于甲硝唑栓單獨治療（80.43%）。判斷乳酸菌可用于妊娠晚期合并細菌性陰道病的輔助治療，且對不良妊娠結局具有良好的預防作用。Qilan Deng等人報道奶牛陰道給藥LAB可使奶牛子宮發病率顯著降低，機體免疫應答能力增強，同時減少奶牛產后子宮炎和子宮感染等疾病的發生率（p<0.05）。

三、結語

乳酸菌作為一種食品級活性益生菌，其益生的機制得到廣泛研究與證實，并且在食品、藥品、保健等領域的應用中取得顯著成效。隨著研究者對乳酸菌探討的不斷深入及人們對乳酸菌功能特性的認知不斷提升，乳酸菌更全面的益生性能將會被發掘。我國是一個乳酸菌資源豐富的國家，大力進行乳酸菌研究具有廣闊的應用前景。

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作者簡介：楊曉艷（1992—），女，河北石家莊人，在讀研究生，研究方向：食品微生物；張莎莎（1990—），女，河北邯鄲人，在讀研究生，研究方向：食品微生物；杜秋玲（1996—），女，山東德州人，在讀本科生，研究方向：食品微生物；通訊作者：趙山山（1982—），女，河北邯鄲人，博士，講師，研究方向：食品微生物；通訊作者：郝光飛（1982—），男，河北保定人，博士，副教授，研究方向：食品營養與健康。