什么是益生菌LGG

益生菌LGG的功能性 益生菌LGG的功能性 编辑 Maija Saxelin 博士 芬兰维利奥有限公司 研发中心 P.O. Box 30 FIN-00039 Valio, Finland Tel: +358 10381 3030 Fax: +358 10381 3019 www.valio.com 维利奥有限公司　2006 4 益生菌LGG 10 参考文献 14 全球LGG产品 17 肠道微生物 6 益生菌LGG的功能性 目　录 微生物维系着人体健康 5 肠道微生物功能多样 7 肠道粘膜起保护作用 8 益生菌－各有各的不同 9 微生物维系着人体健康 口 腔 胃 小肠末端 结肠和粪便 共计0.5-1kg微生物 人体胃肠道的不同部位，微生物的 数量有很大的区别（图1）。在人体口 腔粘膜和牙齿表面，存活着大量的微生 物。这些微生物与唾液和食物一起，通 过食道进入人体的胃部。 在胃部，食物与胃酸进行混合。胃 酸的酸性可以杀死大部分的外来微生 物。食物在胃中大约停留4小时后，就 进入小肠。 部分胃酸的进入以及分解脂肪的胆 汁的分泌，使得小肠的起始端呈酸性。 所以，小肠起始端的微生物数量相对较 少。随着胃酸浓度的降低以及胆汁的稀 释，小肠末端微生物的数量大幅增加。 图1　胃肠道不同部位的微生物数量 胃肠道的蠕动推动食糜不断向前。 从小肠到大肠的过程中，蠕动变得越来 越缓慢。液体成份吸收到血液中，剩下 的食糜就越来越稠。同时，微生物的数 量也急剧上升。微生物可以进一步消化 最后所剩无几的营养成份，比如纤维 素。粪便中大约一半是由微生物组成 的。 小肠的长度有几米长，而且呈折 叠状，形成小肠绒毛。这样普通牛奶 膜的表面积就可以大大地增加。如果 伸展开来，可以有一个网球场大小 （图2）。大的表面积有利于食物有效 的消化和营养成份的吸收。 106-109cfu/g 106-108cfu/g 1010-1012cfu/g <103cfu/g 5 1μm 小肠 肠上皮细胞 小肠绒毛放大图 图2　小肠壁呈折叠状形成小肠绒毛 肠道微生物 肠道中生活着400-500种至今可以 鉴别和确认的微生物，但仍有可能存在 一些至今无法鉴别和确认的微生物。大 部分肠道微生物都是有益的。肠道中最 主要的微生物包括：拟杆菌属，双歧 杆菌，真细菌属，消化链球菌属等。另 外一些虽然不是最主要但也很重要的有： 链球菌，乳酸杆菌，肠球菌，大肠杆 菌等。肠道中的一些微生物，如果数 量过多，会对人体有害，比如大肠杆 菌，葡萄球菌，韦荣球菌，变形杆菌， 假单胞菌等。这些微生物会产生有害的 代谢产物，比如铵类，硫化氢，胺类， 苯酚类，吲哚类，二级胆酸等。这些有 害物质或者直接对肠道粘膜造成伤害， 或者吸收入血液后对人体造成伤害。 一般情况下，体内有益菌的数量大 大超过有害菌的数量。但是，当出现一 些情况时，比如接受抗生素治疗，饮食 变化等，有益菌和有害菌的平衡关系可 能被打乱，从而导致腹部疼痛或胃肠道 不适。 小提示： 益生菌可以抑制有害菌的生长， 从而达到平衡肠道的作用。益生菌可 以通过饮食摄取，比如含有科学实验 证实的益生菌酸奶等。 5 - 2.5 cm 6 肠道微生物功能多样 肠道微生物具有很多重要的功能。 与肠道粘膜一起，肠道微生物可以抵御 外来细菌的入侵。同时，肠道微生物也 参与降解食物中的营养成份，调控肠道 粘膜的再生，帮助免疫抗御等等。 微生物可以通过与食物一起进入人 体，增进身体健康。如果临床实验证明 摄入一定量的某一微生物对人体健康具 有功能性，那么该微生物就被认为是 “有功能性的”或者说“益生菌”。对 健康有益的菌，也就是益生菌，大多数 与人体健康肠道中的微生物菌群相似， 比如乳酸杆菌和双歧杆菌等。目前，这 些益生菌与其它发酵用菌种一起，已经 用于很多产品的生产过程。 肠道粘膜上的微生物组成与宿主本 身的特征情况有很大关系，受到很多因 素的影响：比如机体的免疫防御能力， 多形核白细胞和上皮细胞分泌的抗菌物 质，肠道粘膜的组成以及上皮细胞的再 生速度等。在整个微生物大家庭中，既 有合作又有竞争。微生物之间互相竞争 肠道粘膜上可以粘附的位置（图3）以及 营养物质。同时，微生物通过分泌一些 物质来达到抑制其它微生物生长的目 的。只有那些能够粘附在肠道粘膜和上 皮细胞表面的微生物，才可以生存在肠 道粘膜上。此外，微生物通过在粘膜上 紧密的共同作用，最大程度地作用于机 体组织。 图3　益生菌LGG可以粘附于肠道粘膜 表面，抑制有害菌的粘附 7 肠道粘膜起保护作用 微生物与人体之间相互作用和影响。 肠道粘膜做为一道天然屏障，可以保护 机体免受外来侵害。粘膜和肠相关淋巴 组织共同组建人体免疫系统，与免疫防 御的形成密切相关。肠道微生物在非特 异性免疫和特异性免疫方面都发挥着作 用。免疫反应的作用是区分微生物是本 身就有的还是外来的或有害的，并予以 反应。如果需要，可以分泌抗体或其它 化学物质，给机体发送预警信号，即发 现有入侵微生物。内源免疫细胞及其分 泌的免疫物质（比如抗体）可以抑制有 害细菌和病毒（图4）。 肠道粘膜上的细胞表面被一层自身 分泌的粘液覆盖，以达到保护自己的作 用。抗体也分泌到这一层粘液中。肠道 粘液和上皮细胞不断再生，微生物利用 退化的细胞和肠道粘液进行生长和繁殖。 肠道微生物与肠道粘膜屏障的渗透性有 很大关系。有害菌可以增加渗透性，使 一些微生物和大分子可以透过粘膜层1。 一种著名的益生菌LGG，可以预防和帮 助修复因食物抗原2, 3或医疗物质4引起 的粘膜损伤。益生菌LGG可以增加肠道 粘液的“密度”5, 6，保护上皮细胞因大 肠杆菌的感染而产生的损伤7。 图4　益生菌LGG粘附于肠道粘膜和 肠道上皮细胞上，促进免疫反 应和抗体的形成。抗体能够抑 制病毒。 血液循环 抗体产生细胞 抗体 LGG 轮状病毒 8 益生菌－各有各的不同 益生菌有很多种类，每一种类又有 很多菌株，每一个菌株的功能性都有很 大的不同，所以，必须对每个菌株的功 能性进行研究和评估。 在所有益生菌中，研究最多最彻底 的就是LGG（ATCC 53103）。LGG可 以活着通过人体的胃部，从而到达肠 道，粘附于肠道粘膜，增强天然的抵 抗能力。LGG可以成为人体正常肠道 微生物群的一部分，促进肠道中有益的 乳酸杆菌以及双歧杆菌的生长和繁殖。 LGG可以抑制大肠中有害物质的形成， 从而对胃肠道的新陈代谢起着积极 的作用（图5）。 • 预防龋齿 • 预防呼吸道感染 • 抑制有害菌的生长繁殖 抑制有害酶类或其 它有害物质的产生 • 结合毒素并排出体外• 预防过敏• 预防各种腹泻• 激活天然抵抗力， 提高免疫能力 • • 粘附于肠道粘膜 和上皮细胞 • 耐酸性强 可存活通过胃肠道 • 定殖于肠道,成为正常 肠道菌群的一部分 • 促进体内有益 菌的生长（双歧杆 菌和乳酸杆菌） 图5　益生菌LGG在胃肠道系统的主要功能性 9 益生菌LGG 1　LGG减少儿童的患病概率 2　LGG可以预防龋齿 芬兰研究表明，定期摄入LGG益生 菌，因疾病而导致儿童无法上学的事件 发生率可以降低16%。同时，儿童呼吸 道感染的发病率可以降低17%，需要抗 生素治疗的病例也有所减少（图6）8。 巴西的一项研究得出了同样的结 论9。成年人摄入LGG酸奶后，研究 表明可以有效降低鼻腔粘膜上一些有 害菌的数量，比如金黄色葡萄球菌， 肺炎链球菌，β－化脓性链球菌等10。 芬兰研究表明，托儿所中的儿童摄 入LGG牛奶后，其患龋齿的概率可以大 幅降低（图7）11。LGG组与对照组相 比患龋齿的概率相差47%。LGG预防龋 齿的一个原因是LGG不能利用蔗糖，所 以不会增加酸性物质的产生。另一个原 因是LGG可以抑制转糖链球菌（一种可 以引起龋齿的主要细菌）的生长，并阻 止其附着在牙齿上（图8）12-15。奶酪 是对牙齿健康有益的乳制品，同时奶酪 也是益生菌LGG的理想载体16。 中耳炎 鼻窦炎 支气管炎 呼吸道感染 抗生素治疗 LGG牛奶 普通牛奶 图6　LGG对儿童呼吸道感染发病率以及需要抗生素治疗的病例数量的效果。实验 长达7个月，实验过程中托儿所的儿童饮用普通牛奶或LGG牛奶。 0 10 20 30 40 50 60 % P=0 .0 8 n.s . n.s . P=0 .0 5 P=0 .0 3 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 - 6% +4% LGG牛奶 普通牛奶 患龋齿的风险(%) 开始阶段 7个月以后 图7　LGG对龋齿患病风险的作用。托 儿所中的实验儿童在7个月的实验期内 饮用LGG牛奶或普通牛奶。 图8　LGG可以减少导致龋齿细菌的数 量并抑制其在牙齿表面粘附 3　LGG有助于改善胃肠道不适 摄入LGG后，患急性腹泻的概率可 以下降80%（图9），而且因轮状病毒 而导致儿童患病的可能性也大大降 低17。 虽然成年人患腹泻的可能性比儿童 小，但在一些特定情况下，比如出差或 旅游地是一些温暖气候的地区或者卫生 条件较差的地区，胃部不适的概率就大 大增加。当然，很重要的一点就是注意 手部卫生和合理选择饮食及饮食地点。 LGG可以提供额外的保护，研究证明对 多种腹泻有预防作用18, 19。 LGG对因为抗生素而引起的腹部不 适也有很好的作用。研究发现，摄入 LGG后，因抗生素而引起的腹泻发生率 可以降低70%20,21。在因幽门螺杆菌而 引起胃炎的患者治疗期间，LGG可以减 轻治疗的痛苦22-24。在接受抗生素治疗 时，病人容易发生反胃、恶心、腹泻、 腹胀等不良反应，摄入LGG后，以上不 良反应可以降低50-90%。 11 哺乳期母亲或其患过敏概率相当高 的新生儿摄入LGG后，经过对婴儿2岁 和4岁时的跟踪调查研究发现，LGG可 以有效减少过敏性湿疹的发生（图 11）29, 30。后来证实患过敏性湿疹的婴 儿，其三周后肠道中的微生物菌群与一 直未患过敏性湿疹的婴儿相比，就有很 大的不同31。 摄入LGG后，可以有效增加体内有 益菌比如双歧杆菌的数量32。母亲摄入 LGG后，不但LGG可以通过母体直接 进入新生儿体内，而且新生儿还可以从 母乳中获得更多的保护因子成份。研究 表明，母亲摄入LGG后，母乳中保护因 子的含量更高33。 结合非乳制品饮食，LGG可以加速 过敏性湿疹的恢复34,35。摄入含LGG 的水解乳清蛋白婴儿配方产品后，过敏 症状很快就得以消失。同时，LGG组粪 便中肠道炎症标志物的含量也快速下 降35。 图10　LGG对急性腹泻持续时间的影响。 腹泻儿童住院期间，在服用口服剂的同 时，一天两次摄入LGG粉或LGG发酵奶。 儿童患腹泻的比例(%) 住院的天数 LGG粉 LGG发酵奶 对照样 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 13 14 患过敏性湿疹的 儿童比例（%） 2岁 LGG组 对照组 4岁 图11　LGG对婴儿早期急性湿疹的作 用。孕妇在生产前2－4周开始摄入 LGG或对照样。生产后，哺乳期母亲 或新生儿继续摄入LGG达6个月。 6　LGG是安全的益生菌 乳酸杆菌是安全的食品微生物。 LGG产品已经在全球市场上成功运行了 15年。在一次大规模的流行病学调查中 发现，与其它肠道乳酸杆菌相比，LGG 并不会增加血培养中乳酸杆菌的检出率， 也不会增加对一些免疫受损患者的风 险36。 大量的动物和临床研究均表明， LGG是非常安全的。LGG的临床研究 对象涉及到每一个年龄段的健康人群 和 患 病 人 群 ， 包 括 老 年 人 3 7， 成 年 人4,22，儿童21,38，婴儿以及早产儿 等29,35,39。 （最新研究文献请浏览维利奥公司 网址：www.valio.com/licensing） 1. 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