推 peterlinabc:有看但沒仔細 這篇很詳細 114.39.212.89 07/20 21:21
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本書是一本系統介紹人與動物及植物益生菌的專著。在世界範圍內已證明益生菌具有防治
疾病、促進生長發育、增強體質、提高產量、延緩衰老和延長壽命的生理功能。人們應用
益生菌獲得了良好的醫療效果、保健效果、取得了經濟效益、社會效益和生態效益。益生
菌受到了科學家的關注，得到消費者的青瞇，引起了企業家的極大興趣。
過去的經驗和現代的科學證明，益生菌有醫療效果、保健效果、經濟效益、社會效益和生
態效益。
什麼叫益生菌？益生菌(probiotics)是指對人和動植物機體有益的菌。由益生菌生產的產
品叫益生菌製品，包括活菌體、死菌體、菌體成分及代謝產物。這種製品能改善機體微生
物和?的平衡，並刺激特異性或非特異性免疫機制，達到防治某些疾病、促進發育、增強
體質、提高產量、延緩衰老和延長壽命的目的。
益生菌在國際上普遍受到科學家、企業家和消費者的關注。就學術會議來講，與益生菌有
關的有國際乳酸菌會議、國際悉生生物學會議、國際食品微生物學會議、國際功能食品會
議、國際黏膜免疫學會議、國際乳酸菌遺傳修飾應用會議等專著來講，1999年就有與益生
菌有關的書5本、綜述20餘篇。內容涉及腸道菌群分析、菌種選育、生理功能、療效、免
疫學分析、疫苗、安全性評價、生產、市場和前景等。在不少文章中稱益生菌是「21世紀
的熱門話題」「保健事業中最有價值的產品」「真正的多功能食品」「既是食品又是藥品
」「具有潛在市場的新興工業」等。
一個多世紀的經驗證明益生菌具有重要的生理功能
1905年，俄國微生物學家梅奇尼科夫發現高加索地區居民長壽者較多的原因是由於食用了
大量含乳酸菌的酸奶，指出酸奶能使人長壽。當時使用的是風味、口感較好的保加利亞乳
桿菌。20世紀20年代後期，逐漸用能在腸道內生存的嗜酸乳桿菌進行酸奶生產，使酸奶的
生理功能有了進一步提高。60年代末70年代初，由於厭氧微生物的分離和培養技術的改進
，以及大批研究成果的發表，如日本學者光岡對腸道菌群的研究，德國學者Valker Rusch
和我國學者康白對微生態學的研究，人們漸漸對腸道中的優勢菌群－雙歧桿菌產生了極大
的興趣。90年，我國學者張箎教授（1994）對世界第五長壽區－我國廣西巴馬地區百歲以
上老人體內的雙歧桿菌進行了較系統的研究，也發現長壽老人體內的雙歧桿菌比普通老人
要多得多。雙歧桿菌對機體生理功能的重要作用，促使了含雙歧桿菌的食品工業和醫藥工
業的發展。乳酸菌對機體有益無害的生理功能已被世人所認識並廣泛應用且取得顯著的效
果。
益生菌有發揮生理功能的物質基礎
（一） 細胞表面酯磷壁酸、?聚糖和表層蛋白（S－蛋白）的作用
1、 黏附功能
細菌對機體細胞的黏附作用是通過黏附因實現的。黏附因子的化學成分不一，機制各異。
黏附是致病菌引起感染和益生菌定植（排除致病菌感染）的第一步。乳酸菌細菌表層物質
對蚴菌本身不僅有防禦作用，還有識別和黏附於機體細胞的作用。嗜酸乳桿菌產生的生物
表面活性物質（主要是蛋白質）和鼠李糖乳桿菌產生的表面活性物質（主要是糖和磷酸）
均能抑制泌尿系統致病性球菌。植物乳桿菌通過甘露糖特異的功能黏附於人結腸細胞TH－
29。培養雙歧桿菌的上清液中一些蛋白質能黏附於腸上皮細胞Lovo細胞。雙歧桿菌對上皮
細胞的黏附是特異的和可逆的，還具有種屬特異性。活的和死的嗜酸乳桿菌的細胞碎片還
能競爭性地排除致病菌對泌尿系統上皮細胞和結腸上皮細胞的黏附作用。基於此原理，已
用益生菌研製出很多產品，如利用乳桿菌研製出防治陰道炎的生態制劑，使用後乳桿菌數
量增加，PH下降，葡萄球菌、腸桿菌、酵母菌數量減少，達到良好的療效。
2、 調節免疫功能和抑制腫瘤細胞的功能
大量的事實證明，細菌胞壁?聚糖等具有以下功能：激活巨噬細胞和B淋巴細胞產生白細胞
介素、r-干擾素和腫瘤壞死因子等有免疫佐劑的作用，可活化B淋巴細胞及T輔助細胞的有
絲分裂。
（二） 短鏈脂肪酸和乳酸的作用
1、抑制致病菌、抗病染
有機酸使腸內pH和Eh下降造成酸性環境，對致病菌如痢疾桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、
彎曲桿菌、致病性大腸桿菌、產氣莢膜桿菌、綠膿桿菌、葡萄球菌等致病菌有拮抗作用。
低pH和Eh能促進腸道蠕動，維持正常生理功能，防止致病菌定值，調整腸道菌群，改善微
生態環境，對腸炎、痢疾、急慢性腹瀉、結腸炎等多種腸道疾病有良好的預防和治療作用
。
2、控制毒性物質的形成
乳酸菌一方面能抑制腸道腐敗細菌和產生尿素?的細菌繁殖；另一方面能將有毒的氨氣和
胺類變成銨離子，這是鹼性的，可與細菌產生的酸結合成無毒的鹽類，降低血中氨中的水
平，因此可用於肝炎、肝硬化、肝昏迷等病的輔助治療。短鏈脂肪酸和乳酸還能促使氨的
吸收和尿素的生成，並排出體外，這對腎功能不全者是有利的。
3、延緩機體衰老
乳酸菌產生的短鏈脂肪酸和乳酸可抑制腐敗細菌的生長，從而減少這些細菌產生的毒胺、
靛基質、??、氨、糞臭素、硫化氫、致癌物質和其他毒素，使機體衰老過程變得緩慢。
4、促進營養吸收和調節內源代謝
短鏈脂肪酸能改善一些金屬離子如鈣、鎂、鐵的代謝和吸收。短鏈脂肪酸吸收後，它的代
謝產物在各器官中被利用，例如，丁酸鹽可被結腸表皮細胞所利用，乳酸鹽、丙酸鹽和部
分醋酸鹽可被肝臟利用。部分醋酸鹽還可被肌肉和周圍組織所利用。所以短鏈脂肪酸可能
在調節內源性代謝方面起重要的作用。
5、誘導腫瘤細胞凋亡
乳酸菌產生的丁酸還具有誘導腫瘤細胞凋亡的作用（任建國 2000）。
三） 特殊?系的作用
乳酸菌產生的特殊?系對於它發揮重要的生理功能至關重要。有些物質能刺激乳酸菌生長
，原因在於它能產生分解這類物質的?類，分解後的產物作為菌本身的營養物質和能量物
質被利用，這有十分重要的意義。乳酸菌還產生分解亞硝胺的?、分解α－酪蛋白的?、合
成各種維生素的?、分解膽酸的?、降低β－半乳糖??及分解體內有毒物質的?系以及參與
膽固醇的代謝和降低膽固醇的?系。用乳桿菌和腸球菌已經研製出降脂的製品。利用內生
共生芽孢桿菌產生超氧化物歧化?（SOD）具有抗衰老、促進活力作用，也已研製出產品（
梅汝鴻 1998）。
（四） 細菌素和過氧化氫的作用
就目前報道所知，乳酸菌中幾乎每個屬中的每個種都可產生細菌素，有的菌甚至可產生幾
種細菌素，這此細菌素無毒副作用，主要是對革蘭氏陽性菌有抑製作用，近來也有報道對
革蘭氏陰性菌，尤其是對致病性革蘭氏性菌有抑制的作用。過氧化氫具有殺菌的作用，這
是人們所熟知的，乳酸菌產生過氧化氫，但不產生過氧化氫?，因此過氧化氫對乳酸菌發
揮生理作用有一定的意義。
（五） 多糖的作用
乳酸菌產生的多糖有重要的生理功能。實驗證明短乳桿菌產生的多糖能誘導機體產生干擾
素，引起非特異性免疫，預防腫瘤發生，腸膜明串株菌能產生大量的右旋糖酐（dextram
），也可叫葡聚糖（glucan），廣泛用在醫療和食品、生化試劑等方面。
（六）其他發酵產物的作用
乳酸菌及其發酵產物還具有保護造血系統和抗突變的作用。動物實驗證明，口服乳酸菌的
動物，經放療或化療後，比未口服菌制劑的對照動物存活時間要長或免於死亡。
上述乳酸菌對人體的生理功能，同樣作用於家禽畜和魚類。
大腸內的微生物
大腸的位置、結構、厭氧狀態和酸鹼環境給各類微生物定居繁殖提供了良好的條件，這種
微生態環境使它成為機體的最大菌庫。人和動植物的生理生化指標和病理指標是宿主本身
?系和微生物?系共同作用的結果，所以這裡的微生物對宿主的生存質量、健康狀況至關重
要。這裡的微生物能合成機體所需的維生素A和B族維生素，並被黏膜吸收。宿主的消化?
系並不能完全把食物中的物質消化掉，例如纖維、果膠，尤其寡糖類。這裡是一個厭氧發
酵缸，厭氧和兼性厭氧細菌可對上述物質進行發酵，產生有益微生物所需的營養物質，促
進有益微生物生長繁殖，有益微生物增多，就能佔據腸道黏膜中的位置，排擠有害菌。有
益菌能產酸，能產細菌素，這兩種物質能抑制有害菌的生長繁殖。
人和動物體的正常菌群
人體內的微生物以細菌為主，大約有幾十萬億到百萬億，重量為1.5－2㎏，其中腸道約有
1㎏以上，肺約有20g，口腔約有20g，鼻乳約有10g，眼約有1g，陰道約有20g，皮膚約有
200g。正常菌群在消化道內主要種類、數量和分佈如圖。人體內的菌群隨著人生長發育、
營養變化、生育和年齡增長而發生生理性演替。
動物消化道的正常菌群隨動物種類有所不同，如食草動物、食肉動物和雜食動物的菌群就
有較大的差別。
在此要說明的是，消化道正常菌群的種類、數量和分佈不是固定不變的，而是受多種因素
影響的，諸如宿主、微生物、微生物之間的互相作用及飲食等的影響。
（一） 宿主因素
Ph、分泌物：膽酸、胃酸、免疫球蛋白、防衛素、鹽類和?類等。
運動特性：蠕動、運動速度。
生物學特性：區室化作用、吞噬細胞、淋巴上皮細胞。
片狀剝落細胞：黏蛋白、黏液層，微絨毛膜、組織泌物。
（二） 微生物因素
定植力：黏附力、定植抗性、運動性。
菌的特性：孢子、膜、?類、抗微生物物質（細菌素）、世代時間。
（三） 微生物之間的互相作用
協同作用：代謝的協同作用，生長因子和維生素分泌、Eh、Ph、氧氣。
拮抗∕刺激：短鏈脂肪酸、胺、Eh、Ph、氧氣；定植抗性、抗微生物物質（細菌素）、鐵
載體、營養需求等。
（四） 飲食
成分：非消化纖維、藥物等。
人和動植物的主要益生菌
腸道中的菌群可以粗略地分為有益菌、有害菌和利害均備的菌。有益菌和有害菌的數量在
正常比例範圍內並存在於正常的生態部位，不會引起疾病發生，均屬正常菌群。
1、雙歧桿菌的生理功能
雙歧桿菌對宿主的健康生存至關重要。雙歧桿菌主要定居於迴腸(103～107CFU/g)和結腸
(108～1012CFU/g)，它伴隨宿主終生，無毒無害，對其他菌群起著扶優去劣、扶正壓邪的
作用，儘管雙歧桿菌在腸道內是重要的優勢菌群，但隨著年齡、飲食、內外環境的改變、
生病、服藥物等在時空、種類和數量上也會有相應動態的變化，致使宿主某些生理生化指
標也跟著有一定的變動。雙歧桿菌直接或間接影響著人和動物的生理變化和免疫功能
(Leenhouts 1999),它在機體內的有無或多寡是衡量健康狀況的指標之一。要使體內雙歧
桿菌保持正常的數量，口服補充雙歧桿菌是措施之一。該菌是嚴格厭氧菌，所產生的大量
的有機酸對其生長不利，而且不耐膽汁和胃酸，存活時間短，抗逆能力差，為此選育優良
菌株十分重要。
（二）乳桿菌的生理功能及應用
乳桿菌與人類的生活關係密切，它對腸道微生物有重要影響（圖2-13，見插頁），無論在
食品發酵，還是工業乳酸發酵以及醫療保健領域，乳桿乳菌都被廣泛應用（楊潔彬 1999
）
國內外把乳桿菌用作功能食品和藥物、動物的飼料添加劑及植物的生物肥料。所有菌種的
來去歸宿基本都是同一生境。就人用的益生乳桿菌來說，國內外常用的幾個種為嗜酸乳桿
菌（L.acidophilus）、干酷乳桿菌(L.casei)、鼠李糖乳桿菌(L.rhamnosus)、植物乳桿
菌(L.helveticus)、發酵乳桿菌(L.fermentum)、羅伊氏乳桿菌(L.reuteri)、瑞士乳桿菌
(L.helveticus)、德氏乳桿菌保加利亞種(L.dellrueckii subsp bulgraricus)等
(Tannok 1999,yuan-kun lee 1999)。在體外、體內和臨床上都對這些菌做了大量的研究
工作，所以用它們做益生菌即有理論理根據，又有臨床實踐的數據。
在人用的眾多的乳桿菌中，鼠李糖乳桿菌GG（lactolacillus
rhamnosus GG, 簡稱LGG）是目前國際上公認的好的菌種之一，因此以該菌為代表，說明
乳桿菌的生理功能。鼠李糖乳桿菌GG是美國人sherman Gorlbach和Barr Galdin在20世紀
80年代從健康人體中分離的菌原始編號為ATCC53103（已申請專利菌）。鼠李糖乳桿菌GG
（LGG）三個字母各有含義，L代表乳桿菌，G和G代表分離菌的兩個人的姓。據不完全統計
，有關報道鼠李糖乳桿菌GG的文章已有150多篇，其中有10餘篇博士論文，還有專著。
1990年芬蘭維利奧公司（Valio Ld）推出了鼠李糖乳桿菌GG產品，商標為「Gefilus」。
鼠李糖乳桿菌GG產品主要有酸奶等發酵乳製品、保鮮奶、GHT奶、干烙、嬰兒食品、果汁
、飲料以及藥品。時下全球已有30多個國家和地區在生產和銷售由鼠李糖乳桿菌GG 發酵
的產品或含有鼠李糖乳桿菌GG的產品。鼠李糖乳桿菌LGG的產品在國際上如此引人注目，
是由於做了大量的基礎研究和應用研究（Maija Ｓaxelin 1999），證明該菌種確實具
有很多優良性狀和重要的生理功能，舉例如下。
１． 黏附性能
鼠李糖乳桿菌GG耐胃酸和膽汗的能力優於普通酸奶菌種。活體組織切片證實，鼠李糖乳桿
菌GG不論在體外還是在體內均能黏附於腸道腸上皮細胞，但是定植時間不能長久，這是因
為鼠李糖乳桿菌GG能引起免疫反應，該反應阻止了菌株永久性定植。如果讓新生嬰兒立即
攝影入鼠李糖乳桿菌GG，經3~4周後檢測嬰兒糞便，則會發現不管是是早產兒還是足月兒
，絕大部分嬰兒糞便中存在鼠李糖乳桿菌GG，說明該菌在新生嬰兒體內長時間的定植是可
能的。
2．定植抗性
細胞培養和動物實驗表明，鼠李糖乳桿菌GG能佔據細胞表面的位置並分泌黏附素，抑制大
腸桿菌、沙門氏等微生物在腸黏膜和細胞上的黏附；被沙門氏菌感染的鼠在攝入鼠李糖乳
桿菌GG 後存活的時間比對照鼠要長得多；鼠李糖乳桿菌GG還可保護鼠免受白色念株菌的
感染，抑制酵菌生長，延長鼠的壽命。鼠李糖乳桿菌GG在人腸道上皮的定植抗和防止有害
菌的侵人也在臨床上得到證實。
3．減少或消除體內毒素和致癌物質
微生物在腸道產生不少毒素和致癌特別，比如腐敗細菌和致病菌分泌的某些?類可將食物
中致癌物質的前體轉化為致癌物。典型的例子是食物中含有的硝酸鹽化合物經硝酸鹽還原
?作用後產生強致癌物------亞硝胺，革蘭氏陰性菌產生的內毒素（LPS）移位後能造成頑
固性休克和多器官功能衰竭，內毒素持續激活白細胞系統和釋放多種細胞因子能造成多發
性器官功能衰節和缺血------再灌後嚴重的組織損傷，還有葡萄球菌產生的葡萄球菌毒素
，由口腔攝取食物進人體內的黃曲霉毒素。試驗證明，上述種種毒物可被鼠李糖乳桿菌GG
直接或間接降低。動物試驗表明，攝影入鼠李乳直菌GG和高脂食物的鼠，患腫癌的數量比
只攝入高脂食物的鼠要少得多。
4．保護胃腸黏膜
當發生腸炎或微生物菌群平衡被打破的時候，胃黏膜的滲透性就會增加，大的抗原分子和
腸道微生物就可以穿過黏膜進入其他人系統。小鼠實驗證明外來抗原和輪狀病毒感染都能
增加未成熟的黏膜的滲透性。當實驗動物攝入鼠李糖乳桿菌GG後可促進黏膜的成熟，抗原
的滲透也得到很好的控制。臨床實驗證明，鼠李糖乳桿菌GG可以增強LgA對食物抗原的抵
抗力，一些消炎的藥能夠引起胃腸黏膜滲透膜的滲透性增加甚至出血，在實驗對像接受??
美辛（一種消炎鎮痛藥）的治療過程中，鼠李糖乳桿菌GG可以使黏膜的滲透性保持正常。
受過嚴重輻射的老鼠如果攝入鼠李糖乳桿GG，它們血液中的腸道微生物數量就比較少。如
果經乙醇處理過的老鼠攝入鼠李糖乳桿菌GG，它們血液中的內毒素也少得多。
5．預防便秘
鼠李糖乳桿GG發酵奶可以顯著增加糞便中雙歧桿菌和乳酸桿菌的數量和比例，減少卵磷脂
?陰性梭狀芽孢桿菌的數理，食用鼠李糖乳桿菌GG發酵奶後以可增加糞便中的水分含量，
降低pH值和按的含量，便後身體感覺非常舒服。鼠李糖乳桿菌GG還可以增強黑麥纖維的有
效作用，減少黑麥纖維引起的腸道不適。
6．預防和治療腹瀉
Oberbelman等對營養不良的秘魯兒童腹瀉發病率進行為期15個月的研究。他們把204個兒
童分為兩組，一組每週6次服用鼠李糖乳桿菌GG，另一組則作繭自縛對照組，發現鼠李糖
乳桿菌GG組對於腺病毒引起的腹瀉具有明顯預防效果。鼠李糖乳桿菌GG對18-19個月的孩
子腹瀉的預防是有效的，它對非母乳餵養的孩子腹瀉發病的預防更有效。
Young等研究發現鼠李糖乳桿菌GG 能減少抗生素的不良反應。對188名用抗生素治療急性
感染的兒童，他們用鼠李糖乳桿菌GG膠囊治療使用缺生素而產生的不良反應，結果發現鼠
李糖乳桿菌GG地抗生素治離引起的腹瀉、腹痛有明顯的治療效果，且鼠李糖乳桿菌GG在任
何研究情況下無任何不良反應。
Oksanen等在土耳其對來自芬蘭的旅行者進行了研究，發現43.8%施行者患了腹瀉，若一天
口服兩次鼠李糖乳桿菌GG產品，治療十分有效。Hilton等對美國去亞洲、東非、南美等地
的施行者腹瀉發病情況進行了研究，發現每天口服1料鼠李糖乳桿菌GG膠囊可預防旅行腹
瀉的發生，且發現鼠李糖乳桿菌GG治聞急性腹瀉的研究結果表明：鼠李糖乳桿菌GG能加速
水瀉性腹瀉的恢復。
在泰國、巴基斯坦用鼠李糖乳桿菌GG治療急性腹瀉的研究結果表明：鼠李糖乳桿菌GG
能加速水瀉性腹瀉的恢復。
此外，在意大利進行的研究表明，鼠李糖乳桿菌GG對輪狀病毒引起的腹瀉和其他未知起因
的腹瀉均有一定的療效。俄羅斯
地區的研究也同樣支持這一結論。
用鼠李糖乳桿菌GG和含鼠李糖乳桿菌的其他菌株的制劑進行比較，發現僅鼠李糖乳桿菌GG
對腹瀉的加速恢復的作用，據此可推斷相同種的菌的不同菌株在功能上不同，故在聞效研
究時必須實驗單一菌株的作用。
7．防治過敏反應，加速過敏後的恢復過程
有遺傳性過敏和食品過敏反應的研究表明，能過恢復腸黏膜的滲透性，可調整機體免疫反
應，以及應用能改變食品抗原的微生物，使免疫反應恢復至正常狀態。
Majamaa等人研究了因牛乳過敏而患濕疹的兒童，當他們攝入不敷出含牛乳的鼠李糖乳相
菌GG食品後，患者症狀和程度大大減輕了。鼠李糖乳桿菌GG還能幫助僅食用母乳而母親卻
遭受了其他微生物侵害的孩子們恢復健康。通常認為只有孩子才會產生乳蛋白過敏，扣來
對成年人的研究中發現，成年人也會產生乳蛋白過敏，鼠李糖乳桿菌GG對成年人預防過敏
反應也很有效。鼠李糖乳桿菌GG還可以增加非特異性免疫反應，明顯地降低因過敏而產生
的炎症。
此外，在意大利進行的研究表明，鼠李糖乳桿菌GG對輪狀病毒引起的腹瀉和其他未知起因
的腹瀉均有一定的療效。俄羅斯
地區的研究也同樣支持這一結論。
用鼠李糖乳桿菌GG和含鼠李糖乳桿菌的其他菌株的制劑進行比較，發現僅鼠李糖乳桿菌GG
對腹瀉的加速恢復的作用，據此可推斷相同種的菌的不同菌株在功能上不同，故在聞效研
究時必須實驗單一菌株的作用。
7．防治過敏反應，加速過敏後的恢復過程
有遺傳性過敏和食品過敏反應的研究表明，能過恢復腸黏膜的滲透性，可調整機體免疫反
應，以及應用能改變食品抗原的微生物，使免疫反應恢復至正常狀態。
Majamaa等人研究了因牛乳過敏而患濕疹的兒童，當他們攝入不敷出含牛乳的鼠李糖乳相
菌GG食品後，患者症狀和程度大大減輕了。鼠李糖乳桿菌GG還能幫助僅食用母乳而母親卻
遭受了其他微生物侵害的孩子們恢復健康。通常認為只有孩子才會產生乳蛋白過敏，扣來
對成年人的研究中發現，成年人也會產生乳蛋白過敏，鼠李糖乳桿菌GG對成年人預防過敏
反應也很有效。鼠李糖乳桿菌GG還可以增加非特異性免疫反應，明顯地降低因過敏而產生
的炎症。
三、芽孢桿菌（Batto）
（一） 芽孢桿菌的特徵
在益生菌中，有三類生芽孢菌，一是需氧芽孢桿菌（Bacillus），如枯草芽孢桿菌（
B.subtilis,含納豆芽孢桿菌B.natto）、地衣芽孢桿菌（B.licheniformis）、蠟樣芽孢
桿菌（B.cereus）和凝結芽孢桿菌（Sinulinus）等；三是厭氧梭狀芽孢桿菌（
Clostridium）,如果酸梭菌（C.butyricum）等。
芽孢桿菌的菌體為桿狀，不形成絲狀體，形成內生孢子。內生孢子與營養體的差別是
：內生孢子折光性較強，著色較差，對熱和其他致死子抗性較強。芽孢桿菌是革蘭氏陽性
菌，以側生鞭毛或周生鞭毛運動，或不運動；好氧或兼性厭氧。大多數種產生接觸?。
芽孢桿菌為有機化能營養，利用多種底物進行嚴格呼吸代謝、嚴格發酵代謝或呼吸和
發酵二者兼有的代謝。
芽孢桿菌DNA的G+G含量的摩爾分數為32%~62%。
葡萄糖發酵有四種形式：?枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌等，主要產
物為2，3-丁二醇和甘油；?凝結芽孢桿菌等，主要產物為L（+）乳酸；?多粘芽孢桿菌（
Bpolymyxa）等，主要產物為2，3-丁二醇、乙醇和氫氣；?浸麻芽孢桿菌（Bmacerans）等
，主要產物為乙醇、丙酮、醋酸和甲酸。
芽孢的種類是重要的鑒別特徵，孢子的形成與培養基的成分及培養方法有關，含錳
、鈣、鎂的培養基對孢子形成有利。
芽孢桿菌屬中有幾個種的菌能產生多?類抗生素或細菌素中毒蛋白，這些物質對醫藥
衛生和動物防治蟲害很有好處。
芽孢桿菌是?制劑的重要來源，如蛋白?、澱粉?等重要?類都是由這個屬的菌產生的。
芽孢桿菌作為人和動植物的益生菌，以下幾個種中的一些菌株是非常有用的。
（二）、枯草芽孢桿菌（含納喜芽孢桿菌Bacillus natto）
枯草芽孢桿菌形桿狀，很少成鏈，染色均勻，藿毛側生，內生孢子，大小為0.8um?（
1.5~1.8）um，游離孢子的表面著色淺。
菌落圓或不規則，有的起皺。菌落形態和色素隨培養基的成分而有大的變化。在培養
液中皺褶，具有完整的膜，培養液混濁。在pH為5.5~8.5時生長良好，最適生長溫度為
370C。
有的菌可產生一種或幾種抗生素或細菌素，有的菌釋放對活菌具有溶菌作用的?。
枯草芽孢桿菌（含納豆芽孢桿菌）作為益生菌已作人的功能食品（或調味品）、動物
飼料添加劑和植物肥料（生物有機肥）。
在我國，利用芽孢桿菌生產豆豉已有悠久的歷史，目前生產和應用方興未艾。在日本，
1905年發現大豆上生長的芽孢桿菌與普通的芽孢桿菌有些不同，如能產生較多的黏性物質
、有特異的噬菌體、生和需要生物學素等，因此提出單獨作為一個「種」，稱為納豆芽孢
桿菌，但到目前為止，國際上還未承認這個種，仍把它看做是枯草芽孢桿菌。基於上述，
通常把用於生產豆豉（也叫納豆）的細菌叫做納豆枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis
natto）。這種菌的蛋折本科活性市，生長在蒸熟的高溫大豆上，其發酵產物含很多生理
活性物質，具有纖溶活性的納豆激?（nattokinase）（一種絲按酸蛋白?），還有直鏈飽
和烴、活性異黃酮和多種維生素等，直接或間接對機體起重要的作用。現將其發酵產物的
重要生理功能（包啟安 2001）簡述如下：
１． 溶液血栓作用
菌產生的納豆激?具有溶血栓的作用。實驗證明這種?
作用迅速，療效時間長，更有意義的是口服後血中的組織血纖溶?原活性因子（由身管內
皮細胞來的纖溶?）的量逐漸提高，在第4天達到最高值，是未服用前的1.4倍.
2.防治骨質疏鬆與促凝血的作用
發酵產物含豐富的高活性的異黃酮以及維生素，包括維生素B2、B6、B12、E及K（維生
素K又分為K1和K2，K1存在於納豆本身，不溶於水，K2存在於納豆外的黏性物質中，溶於
水）。維生素K與鈣有協同作用，能預防骨質疏鬆症。維生素K對凝血有促進作用。異黃酮
（具有雌性激素的作用）對防治各類避孕藥質疏鬆症有顯著的效果。
3．降血壓的作用
發酵後的黏稠物質中有血管緊張?轉化?的抑制劑（ACE inhibitor），這種抑制劑有水溶
性和醇溶性兩個類型，後者抑制優於前者，且對pH和溫度的穩定性都較好，近來又發現有
兩種抑制方式：競爭性和非競爭性抑制。
4．抗氧化作用
大豆異黃酮和生育酚（維生素E）都是抗氧化物質。實驗證明，納豆能抑制脂肪氧化達91%
，並且對由於過氧化物質所引起的細胞傷害也有療效。
5．預防腫瘤的作用
納豆中含有30~32碳的直鏈飽和烴，其中31碳烴含水量量最多，活性最高，體外細胞培養
證它具有抗癌的活性，用小鼠試驗證明有防癌的作用。
6．一般藥效的作用
除上述外，納豆還被認為有預防感冒，防止酒醉，消除肩膀酸痛，提高肝功能，保持血管
健康，醫治口角炎、結核病、腹瀉和美容的效果。
1991年齊涵、馬忠良等報道，由枯草芽孢桿菌研究的抑菌對創傷、燒傷感染有治療作用。
經過安全試驗、包性素養性試驗、Ames試驗和微核試驗證明，該制劑是一種無素養、無害
活菌制劑。抑菌生已有膏劑、乳劑及粉劑3種劑型。
抑菌生在試管和體內對金黃色葡萄球菌、膿桿菌和大腸桿菌均具有抑菌作用。在臨床上，
將抑菌生喃灑在創面上，對淺Ⅱ度、深Ⅱ度及混型燒傷感染均有明顯療效。
枯草芽 孢桿菌用作動物飼料添加劑，國內外都有報道，最多的是用作消化?。枯草芽孢桿
菌更多用作生物有機肥，因為它有豐富的?系，所以用於發酵有機物肥料。它產生抗生素
和細菌素，可防治植物病害。此外，它還是解磷的重要菌種。
益生菌為一生健康保駕護航
人用益生菌(probiotics)系指對人體有益無害的細菌，所產生的短鏈脂肪酸，細菌素、多
糖、過氧化氫、特殊?系和細胞表面的脂磷壁酸、?聚糖、表層蛋白成為其發揮生理功能的
物質基礎。包括用活菌體、死菌體和菌體成分製成的益生菌製品，通過改善機體的微生態
平衡，刺激特異性或非特異性免疫機制達到增強機體健康、防治某些疾病和延緩衰老的作
用。
一、 防治嬰兒腹瀉
二、 防治抗生素相關腹瀉
三、 改善乳糖不耐症
四、 防治旅遊者腹瀉
五、 防治幽門螺桿菌感染
六、 治療腸胃激綜合征
七、 緩解便秘
八、 對Crohn病的作用
九、 治療腹瀉
十、 防治肝性腦病
十一、 降低腸源性內毒素和血氨
十二、 對肝炎和肝硬化的治療作用
十三、 動物實驗
十四、 體外試驗
十五、 人群使用
十六、 具有治療腫瘤作用的細菌類生物反應調節劑
十七、 口服益生菌製品的抗瘤活性
益生菌的免疫作用
益生菌的免疫有以下幾方.
1、 競爭佔位
益生菌通過競爭佔位黏附於腸黏膜細胞，形成生物屏障。
2、 體液免疫
益生菌誘導分泌型IgA(sIgA)的產生。益生菌中的乳桿菌和雙歧桿菌的代謝產物和整個細
胞等抗原物質能通過M細胞進入集合淋巴結，激活Th2細胞，產生大量的IL－5，而IL－5是
有效的IgA產生因子，能激活集合淋巴結生發中心的B細胞，使其轉化為漿細胞，在產生I
g的過程中向IgA轉換。腸黏膜上皮細胞還能產生分泌小體，與雙體IgA分子結合，形成
sIgA並排列在腸道內皮上，sIgA能預防腸道蛋白?的分解，形成黏膜上的抗體。由於乳酸
菌含有其他菌的共同抗原，因此sIgA能與腸道內的細菌和病毒進行免疫反應，從而阻斷這
些菌和病毒同腸道上皮的黏附和穿透，達到中和毒素，緩解腹瀉、胃炎、過敏性皮炎等症
狀。
3、 細胞免疫
益生菌能增強單核細胞的活性。固有層淋巴細胞（LPL）主要是活性CD4T細胞（多為Th2細
胞），能識別共同抗原。乳酸菌對固有層CD4細胞有刺激作用，能產生干擾素，增強單核
－吞噬細胞的吞噬作用，能殺滅腸道病毒和腸道內的其他細菌。益生菌能激活巨噬細胞、
T細胞和NK細胞的功能，增強機體的免疫應答。
益生菌對腸上皮內淋巴細胞具有激活作用。腸上皮淋巴細胞（IEL）主要是CD8T細胞，且
多為TCRrδT細胞，腸上皮淋巴細胞自然殺傷活性強，對病毒感染有免疫監視的作用。乳
酸菌能使腸上皮淋巴細胞細胞活性增強，並能誘生多種淋巴因子。實驗證明，乳酸菌與腸
道其他正常菌群協同作用能使腸道黏膜獲得免疫保護作用。
腸道菌研究的進展和功能食品的出現有密切關係。根據功能食品的作用機制，可以分為益
生菌、益生元和生物源素（biogenics）（光岡知足 2001）。生物源素是食物組分，它
是通過直接免疫刺激和抑制突變、預防腫瘤發生、抗過扭送化作用、阻止高膽固醇血症或
腸道腐敗而給宿主有益的作用。生物源素包括具有生物活性的?、免疫增強劑和植物黃酮
類物質等等。益生菌也能產生和誘導機體產生生物源素，如抗菌物質和免疫增強劑等。
益生菌－維持與重建腸道黏膜屏膜屏障的主要成員
腸道是人體內增生、更新最活躍的組織。腸黏膜的生理特性決定了它易損傷、易得病。在
某些情況下為細菌及其毒素侵入機體的通道。維持它的正常營養、增生、分化和免疫功能
對於人和動物預防疾病至關重要。在黏膜?中，Ⅰ相細胞色素、P450?和Ⅱ相藥物代謝?，
如谷胱甘?S－轉移?和UPD、葡萄糖酸轉移?均分佈在腸道。這些?與誘變劑、前致癌物、類
及其他外源性和內源性的複合物形成有關。各種形式的谷?S－轉移?在保護組織免受致癌
物和異生物（xenobiotics）的損害中扮演了十分重要的角色（陳朝暉 2000）。此外，
腸道中微生物也產生不同類型的?，有的有益，有的有害。益生生的?一般都具是有益的。
一、 腸道黏膜屏障的損傷
有人稱腸道黏膜是外科應激反應中的中心器官，因為它參與了創傷、燒傷和感染後的各種
應激反應（余保平 2000）。對於外部和內部的刺激，最先和最靈敏的反應就是腸道黏膜
屏障受損甚至衰竭。一般把腸道黏膜職障損傷的原因分為兩類。
（一）腸黏膜組織結構損傷
造成腸黏膜組織結構損傷的原因有：放療、化療，損傷黏膜的藥物，如Crohn病、潰瘍性
結腸炎、腸梗阻、胃腸腫瘤；內臟缺血、缺氧；低容量休克；內毒素；創傷；燒傷；使用
血管收縮劑等。
（二）腸黏膜支持能力下降
造成腸黏膜支持能力下降的原因有：腸道菌群失調，營養不良，免疫缺陷。臨床上最重要
的是嚴重創傷、感染、燒傷和出血性休克時胃腸黏膜組織低灌注、低氧血血造成黏膜細胞
缺氧，無氧代謝增加和黏膜組織酸中毒而導致黏膜結構破壞。上述種種表現為腸黏膜萎縮
，腸絨毛高度降低，腸系膜血管收縮，腸黏膜通透性增高，腸黏膜水腫，細菌和毒素移位
，最終造成腸源性敗血症，甚至導致多腦幹器功能衰竭，危及生命。
二、 腸道黏膜屏障損傷的防治
腸道黏膜屏障損傷和衰竭能導致許多疾病，因為一旦發生大量細菌移位，則很騅阻斷由活
性物質激活的一系列連鎖反應。預防黏膜屏障損傷需採取綜合措施，因為屏障重建涉及腸
道組織結構的生理功能、免疫組織、營養需求，尤其是腸道正常生理菌群的平衡。
（一）口服益生菌和益生元
益生菌和益生元能調整和維持正常生理菌群的種類和數量，使腸道形成一層厚厚的生物膜
，行使生物屏障和免疫屏障的功能。益生元作為益生菌的營養物質，促進益生菌的生長繁
殖。益生菌數量的增加佔據了黏膜上的位置，使得致病菌不能進入。益生菌產生的有機酸
，細菌和抗體sIgA都能抑制致病菌的生長繁殖。益生菌的?類能分解腐敗菌和致病菌產生
的有害的代謝物質如致病物質、致癌物、致突變物、膽固醇、自由基等使之無害化，有些
益生菌還能產生谷氨?胺、精氨酸和維生素，這些物質既是腸上皮細胞生長所需，又是腸
黏膜細胞和分泌黏液的杯狀細胞等重要的組分。
二）補充免疫物質和營養物質
谷氨?胺是蛋白質和核酸合成的重要氮源，又是免疫細胞（如淋巴細胞、巨噬細胞）能量
的主要來源。谷氨?胺能提高絨毛高度以及黏膜DNA和蛋白質含量。谷氨?胺能通過增強免
疫系統的功能改善嚴重外科應激狀態的反應。下表是谷氨?胺的營養支持作用。
採用谷氨?胺製品進行營養支持的作用
動物實驗 作用
人體實驗 作用
黏膜厚度 ↑
黏膜蛋白質與DNA含量 ↑
BT ↓
黏膜增生 ↑
胰臟萎縮 －
脂肪肝 －
腸道完整性 ＝
蛋白質合成 ↑
肌肉的谷氨?胺濃度 ＝
氮平衡 ?
蛋白質合成 ↑
3－甲基組氨酸排匯 ↓
發病率 ↓
間發感染 ↓
微生物定值 ↓
小腸功能 ＝
住院時日 ↓
註：↑增加；↓降低；＝維持；?改善
補充谷氨?可明顯增加腸道黏膜屏膜功能，減少細菌移位，同時谷氨?胺也可增強內源性抗
氧化劑谷胱甘?的水平、改善氮平衡、降低嚴重感染併發症。總之補充谷氨?胺有諸多有氮
的氮源。ω－3多不飽和脂肪酸（ω－3PUFA）也具有多種生理功能，如22碳6烯酸、20碳5
烯酸和γ－亞麻酸，能改變細胞結構、影響細胞膜的流動性、細胞膜信使的傳遞、降低IL
－1和TNF等細胞因子的產生，在臨床上可降低創傷和感染後病人的代謝率，改善機體免疫
功能。
牛磺酸是人體細胞內含量最高的游離氨基酸，在多形核中性粒細胞的氨基酸庫中，76%是
牛磺酸，它是調節核中性粒細胞的特殊營養素，也是神經細胞的必需營養物。
維生素A、E、C、B1、B6、B12和葉酸都能提高腸道免疫細胞的功能。
膳食纖維不僅能預防便秘、腹瀉、結腸癌、盲腸炎、肥胖等，而且能減少化療後體重的丟
失，腸黏膜損傷和細菌移位率。
綜上所述，要維持腸黏膜處於健康狀態，必須採取防重於治的策略和綜合防治的辦法，尤
其是年細大的人更應如此。這是因為腸黏膜的組織結構和特性要求腸道內應有足夠多的營
養物和益生菌以維持腸黏膜細胞的生長繁殖、分化、更新和重建的任務。以往營養學家多
採用營養素防治疾病，微生態學家多採用益生菌（含益生元）防治疾病，現在應將二者科
學配伍，這樣防治腸道黏膜疾病會更好。在此要強調，絕不能忽視益生菌的作用，因為結
腸所需的營養物質80%來自腸腔內細菌的發酵產物，而不是經血循環輸送的營養物。
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孤獨是卓越心靈的命運
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