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1、郭兴华中国科学院微生物研究所益生菌和益生酶的保健和医疗作用益生菌和益生酶的保健和医疗作用The Role of Probiotics and Beneficial Enzyme in Health and Therapy微生态平衡是人和动植物的健康生存的必要条件，益生菌和益生酶是维持微生态平衡的 主要因素。本文描述了益生菌和益生酶的重要性、生理功能和前景展望。希望通过益生酶和益生菌的完美结合为人类健康生存和延年益寿做出大的贡献。Microecological balance in human being, animal and plant is the essential condition
2、for their healthy life. Probiotics and beneficial enzyme are important factors for keeping microecological balance. This paper presents their significance, physiological functions and prospects. The perfect combination of probiotics and beneficial enzyme will make a great contribution to healthy liv
3、ing and prolonging life for human being.一一.益生菌及其制品的保健医疗作用益生菌及其制品的保健医疗作用The role of probiotics and its preparation in health and therapy根据功能食品的作用机理，可把保健食品（功能性食品）分为： 益生菌 (Probiotics)、益生元(Prebiotics)和生物活性物质。益生菌 是指对人和动植物机体有益的菌。由益生菌生产的产品叫益生菌制品，包 括活菌体、死菌体、菌体成分及代谢产物，这种制品能改善机体微生物和酶的平衡，并刺激特异性或非特异 性免疫机制，达到防治某
4、些疾病、促进发育、增强体质 、提高产量、延缓衰老和促进长寿的目的。 益生元 是指能促进益生菌 (主要是双歧杆菌和乳杆菌) 生长繁殖的一类结构和性质不同的物质 (大多数为非消化性寡糖) ，它们不被 (或很少被 )宿主酶系和其它细菌酶系所分解，也就是 说，这些物质经口服摄入，由食道、胃、小肠达到大肠 之后才被定居在此的双歧杆菌和乳酸杆菌分解利用，从 而促进其生长繁殖。益生元主要不是直接对机体起作用，而是 通过益生菌间接地发挥生理功能的 。生物活性物质是指除了通常所说的蛋白质维生素之外的对机体健康 有益的结构和化学性质不同的一类物质，包括活性肽、 免疫增强剂和具有生理活性物质的动植物的次生代谢产 物
5、，如萜类、皂苷、黄酮、次黄酮、生物碱等等。它是通过直接免疫刺激和抑制突变、预防肿瘤发生、抗过氧化物质、阻止高胆固醇血症或肠道腐败菌而给宿主有益的作用。益生菌也能产生和诱导机体产生生物活性物质，如抗菌物质和免疫增强剂等。功能食品能从两方面促进健康，1、提高健康佳态（Well being）或促进健康生存（心理的（ mental）和生理的（Physical）调理（Conditioning）。2、减少疾病发生。1. 无致病性链球菌对口腔的医疗保健作用无致病性链球菌对口腔的医疗保健作用the role of non-pathogenic streptococcus in health and thera
6、py for oral cavity1）细菌置代疗法及其理论根据、作用机理细菌的 置代疗法（ Bacterial replacement therapy）是指利用有益的共生菌群替代药物，防治疾病。动物实验和临床证明，有益菌的减少或消失是某些疾病发生的重要原因，保持有益菌群的优势位置能有效地预防某些疾病的发生，用 “效应菌剂”(effctors) 重建有益菌群的优势状态是防止某些疾病的措施之一。置代用的效应菌来自同一物种体内的益生菌，和正常的生理菌群有高度的相容性，能被植入相应的生态位，具有排除和抑制致病菌的能力，不会引起菌群失衡，能较长时间在体内定居。效应菌剂利用其细胞表面的特异性粘附分子，能
7、占据宿主细胞有限的空间，使致病菌无法接触、粘附、定植；效应菌产生的抗菌物质，如：细菌素、类细菌素、过氧化氢、有机酸等能抑制或杀死致病菌；效应菌产生的某些酶类或生物表面活性物质能分解或吸附致病菌产生的基因毒素 (Genotoxins,DNA 损伤剂)和其它有害物质；效应菌占据相应的生态位后，利用其数量感应(Quorum sensing) 和有利的环境抑制致病菌毒性因子的产生；效应菌释放噬菌体能裂解致病菌。2）效应菌应具备的生理特性效应菌应该是： 能对病菌产生拮抗的活性物质，但对正常菌群无明显的损害作用； 能在选择的环境和/ 或生态系统 (而不是其它部位) 中存活、定植； 对宿主 (的种) 不致病
8、，或只有极弱的条件致病菌的可能性； 易培养繁殖，在市场营销中活性稳定； 易与其它定植菌鉴别，易鉴定； 不对宿主引起系统毒性和免疫敏感性； 能较长期存在于宿主组织内，并行使有效的生理功能。3）置代疗法的优点肠内外摄取广谱抗菌素造成不分青红皂白格杀勿论的结果，给患者带来种种忧患。置代疗法的引入，给预防医学、治疗医学的防治疾病提供了另一途径，它是生物防治在人医和兽医中的应用。置代疗法与通常防治感染的方法相比有很多优点：能 利用效应菌产生的抑制致病菌的物质定向对准靶致病菌，对环境中的共生菌群无大的影响；安全可靠，可重复使用；能调整或重组菌群组分；可提高对致病菌拮抗作用的数量和质量；降低了医疗保健费用；
9、避免了使用抗生素带来的毒副作用；患者使用方式随意，不受任何约束限制；从整体上加强了群体的防护效应；为基因修饰的效应菌用于置代治疗提供了理论根据和方法。4）置代疗法举例唾液链球菌片洗必泰2.肠道益生菌群的医疗保健作用肠道益生菌群的医疗保健作用The role of intestinal flora in healty and therapy1）消化道是世界上最精美的发酵系统人体是世界上自动化程度最高的万能工作母机，人的大脑是世界上功能最多的电脑，人体的消化系统（口腔、食道、胃、小肠、大肠、肝脏和胰腺）组成了世界上最精美的生化反应系统，人的生命活动是世界上最大的系统工程。这里我们对生化反应系统进行
10、分析。2）乳酸菌对维持和重建粘膜屏障的作用the role of lactic acid bacteria in maintain and reconstruct mucosal barrier 黏膜的重要性覆盖在人和动物胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道的黏膜及一些和分泌腺有联系的淋巴黏膜，构成了机体的重要黏膜系统，它对人和动物的健康至关重要。（ 1）巨大的面积和复杂的结构黏膜表面是人体外表的 200多倍，一个中等成年人的表面积为 2m2以上，然而人体各种黏膜由于高度的超微折叠密集 (如图所示 )，仅呼吸道 面积就约 80m2,肠道面积约 400 m2，泌尿生殖道面积约 5 m2，人体黏膜的总面积约
11、 480 m2。肠黏膜细胞生长分化快，小肠黏膜每3-7 天更新一次，是人体内增生、更新最活跃的组织。黏膜的组织结构非常复杂、特殊，除了由大量分泌腺构成的黏膜相关淋巴组织（ MALT），包括胃肠相关淋巴组织（ GALT ）、呼吸道相关淋巴组织（ BALT）、泌尿生殖道相关淋巴组织（ GUALT）和鼻相关淋巴组织（NALT ）等外，还有由大量单个或多个淋巴小结聚集成的免疫组织以及特殊免疫细胞，如 M细胞、上皮内淋巴细胞（ IEL）、肠粘膜上皮细胞（ IEC）和由 T细胞和B细胞构成的免疫细胞。也有大量的内分泌细胞和激素分子以及大量的神经细胞和神经介质（2）具有多种生理功能黏膜不仅负责对食物的消化和
12、吸收，还分泌几十种激素对胃肠生理功能进行调节。（ 3）最大、最完善的免疫器官许多疫苗能诱导体液免疫和细胞免疫，但其中大部分是通过肌肉或皮下注射的非黏膜免疫，这种免疫不能引起巨大面积的黏膜免疫。 人体黏膜免疫细胞占所有免疫细胞的 80%。 黏膜免疫可以通过刺激局部免疫使远端产生免疫应答，如肺部进行黏膜免疫，则可在阴道产生免疫效应。黏膜免疫能刺激局部免疫、诱导系统免疫（形成共同免疫）。 黏膜免疫在机体免疫方面占有非常重要的位置，是免疫学研究中的热门课题之一。探讨黏膜免疫的机制，提供新的免疫调节方法，可为研制新型的口服苗、鼻吸苗、滴注苗、气胶苗和栓塞苗提供理论根据。黏膜免疫系统能对表面众多、数量巨大
13、的抗原进行准确识别和作出迅速正确的反应，即对无害的抗原（如食物和正常菌群）下调免疫应答，以保证机体及时获取营养；对有害抗原和病原体产生高效体液免疫和细胞免疫，以进行免疫排斥或排除。黏膜免疫系统这种准确识别并迅速无误地产生两种截然不同、方向相反的反应能力，都是以肠黏膜特殊的组织和细胞为基础的。通常 1gA以单体存在于血液中叫血清型，以二聚体或多体存在于黏膜中叫分泌型，即 slgA。 slgA和slgM是黏膜表面主要的和特有的抗体，每天产生数克，其数量超过 IgG。 黏膜表面的 sIgA能阻止病原体和毒素的黏附和入侵，抑制病原的复制、转录、组装并形成免疫复合物排出，sIgA 在黏膜免疫防御中起重要
14、的作用。（ 4）重要的菌库黏膜部位的微生物数量大（ 1014CFU）、种类多（ 400多个种 ），凡是有黏膜的地方都有大量的微生物存在，如口腔黏膜、鼻腔黏膜、呼吸道黏膜、生殖道黏膜、尤其是胃肠道黏膜，它们是正常菌群的定居地。在肠道，微生物是以四定的原理（定位、定性、定量、定生）定居在粘黏膜中的。肠粘膜和菌群膜相互渗透，相互插入，你中有我，我中有你，共生共荣，共衰共亡，它们共同作用组成了多方位，多层次防御屏障。微生物和宿主有各自的生理生化体系，但是二者又存在着相互利用，相互促进和 /或相互制约的关系。宿主正常的生理生化参数和病理参数都是二者互相作用的结果。在肠道长期定居的微生物作为共生菌对宿主产
15、生巨大的综合的生理效应。（ 5）多种疾病菌的滋生地黏膜是致病菌的滋生地，是感染性致病菌的门户。微生物的入侵发生在黏膜上， 大约有 95%的感染疾病和非感染因子所致的疾病和黏膜有关。（ 6）黏膜损伤肠黏膜的生理特性决定了它易损伤、易得病，各种内外环境的不良因素均能引起黏膜的应激反应，造成损伤，在某些情况下，可能成为细菌及其毒素侵入机体的通道。临床证明，外部和内部的刺激，最先和最灵敏的反应就是肠道黏膜屏障受损甚至衰竭，这是因为黏膜参与了创伤和感染后的各种应激反应，因此有人称肠道黏膜是外科应激反应的中心器官。肠道黏膜屏障损伤和衰竭能导致许多疾病，因为一旦发生大量细菌移位，则很难阻断由活性物质激活的一
16、系列连锁反应。预防黏膜屏障损伤需采取综合措施。（7 ）肠道黏膜损伤的防治实践证明乳酸菌和益生元能调整和维持正常生理菌群的种类和数量，使肠道形成一层厚厚的生物膜，行使生物屏障和免疫屏障的功能。益生元作为乳酸菌的营养物质，促进乳酸菌的生长繁殖。乳酸菌数量的增加占据了粘膜上的位置，使得致病菌不能进入。1). 阴道菌群的组成、动态平衡与失衡在健康妇女的阴道里，栖生着乳杆菌、表皮葡萄球菌、棒杆菌、大肠杆菌、肠球菌、链球菌、消化球菌、粪杆菌、白色念珠菌以及支原体、病毒等，厌氧菌与需氧菌之比约 5： 1以上。在青年妇女阴道中， 乳杆菌含量一般为 107108CFU/ml阴道内容物，占整个微生物菌群的5080% 。 阴道内的菌群随寄主的年龄、生理、激素水平、月经、性交、妊娠、个人卫生等，在种类、数量、比例和分布等有一定的变化。青春期女性阴道激素增加，伴
