近年来,益生菌作为改善肠道健康和降低某些疾病风险的潜在解决方案,引起了广泛关注。但益生菌到底是什么?它们真的名副其实吗?在本文中,我们将深入研究益生菌的世界,探索这些“有益细菌”如何对我们的肠道健康产生积极影响、对抗有害疾病并促进整体健康。
了解益生菌
在深入探讨益生菌的好处之前,让我们先清楚地了解一下益生菌是什么。益生菌是活的微生物,通常被称为“好细菌”,如果摄入足够量,它们会带来健康益处。这些有益细菌天然存在于某些食物中,也可以作为补充剂服用。
益生菌与疾病预防
A. 肠道健康和炎症性肠病 (IBD)
炎症性肠病,例如克罗恩病和溃疡性结肠炎,其特征是消化道出现慢性炎症。令人鼓舞的是,乳酸杆菌和双歧杆菌等特定益生菌菌株有望减轻炎症并缓解 IBD 患者的症状。
肠道不健康的迹象:
- 炎症标志物水平升高(1)
- 肠道菌群组成改变(2)
- 肠道屏障功能受损(3)
- 减少短链脂肪酸(SCFA)的产生(4)
益生菌产生的有益底物:
- 短链脂肪酸(SCFA):
乳酸杆菌和双歧杆菌菌株可产生乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐,这些物质可维持健康的肠道屏障,为结肠细胞提供能量,并具有抗炎特性。(5)
- 细菌素:
某些乳酸杆菌和双歧杆菌菌株会产生抑制有害细菌生长的抗菌化合物。(6)
- 粘蛋白:
益生菌菌株促进粘蛋白的产生和分泌,从而维持健康的肠道屏障并促进与有益细菌的相互作用。(7)
- 抗氧化剂:
精选的乳酸杆菌和双歧杆菌菌株可产生抗氧化剂,防止肠道氧化应激和炎症。(8)
B. 肥胖和代谢紊乱
肠道细菌失衡与肥胖和代谢紊乱有关,会导致体重增加和肝脏脂肪堆积。值得注意的是,益生菌如格氏乳杆菌和乳双歧杆菌被发现可以减少脂肪沉积,改善代谢指标,并对脂肪肝患者产生积极影响。
肥胖相关肠道症状:
- 厚壁菌门细菌数量增加( 9)
- 拟杆菌属细菌数量减少( 9)
- 短链脂肪酸 (SCFA) 生成改变( 10)
- 肠道通透性增加( 11)
- 胆汁酸代谢改变(12)
益生菌产生的有益底物:
- 短链脂肪酸(SCFA):
加氏乳杆菌和乳双歧杆菌可促进短链脂肪酸 (SCFA) 的产生,从而增强能量消耗、增加脂肪氧化并减少脂肪储存。( 13)
- 胆汁酸代谢:
这些益生菌可以影响胆汁酸代谢,影响脂肪的吸收和代谢。( 12)
- 肠道屏障完整性:
加氏乳杆菌和乳双歧杆菌有助于维持健康的肠道屏障,防止有害物质进入,减少炎症。( 14)
- 调节食欲和饱腹感:
这些益生菌可能会影响调节食欲的激素,有助于更好地调节食欲和控制体重。( 15)(16)
C. 免疫功能和过敏
益生菌在调节免疫系统方面发挥着至关重要的作用。鼠李糖乳杆菌和乳双歧杆菌等菌株已被证实能够降低过敏风险并改善免疫反应。
肠道不健康和免疫力低下的症状:
- 短链脂肪酸 (SCFA) 产量减少( 17)
- 肠道通透性增加( 18)
- 肠道菌群失调或不平衡( 19)
- 免疫调节分子的产生改变(17)
益生菌及其对免疫功能的影响:
- 诱导细胞因子:
鼠李糖乳杆菌和乳双歧杆菌等菌株可刺激细胞因子的产生,而细胞因子在调节免疫反应和促进免疫系统平衡方面发挥着至关重要的作用。( 20)
- 增强肠道屏障功能:
鼠李糖乳杆菌和乳双歧杆菌菌株可增强肠道屏障的完整性,防止有害物质、病原体和过敏原进入血液。( 21)
- 调节免疫细胞活动:
这些益生菌菌株可以影响免疫细胞的活性和功能,从而促进更强的免疫反应。( 22)
D. 心理健康和情绪障碍
肠脑轴研究这一新兴领域揭示了肠道菌群对心理健康和情绪障碍的深远影响。值得注意的是,长双歧杆菌和瑞士乳杆菌等益生菌已显示出积极影响情绪、减轻焦虑和抑郁症状以及促进整体心理健康的良好效果。
肠道不健康和精神健康障碍的迹象:
- 肠道菌群失调或不平衡( 23)
- 肠道通透性增加( 24)
- 神经递质和神经活性化合物(如多巴胺)的产生发生改变。这些神经递质的失衡与情绪障碍有关。( 25)
- 炎症和免疫失调。炎症过程会破坏多巴胺的正常功能,导致动机、运动活动和情绪相关症状的改变。( 26)
益生菌及其对心理健康的影响:
- 神经递质调节:
长双歧杆菌和瑞士乳杆菌等菌株可以影响多巴胺等神经递质的产生和代谢,而多巴胺是情绪、焦虑和压力反应的关键调节剂。( 27)
- 肠道屏障的完整性和渗透性:
长双歧杆菌和瑞士乳杆菌已被证实具有增强肠道屏障功能的潜力,可以减少影响心理健康的促炎分子的易位。( 28)
益生菌释放的其他有益物质
除了众多健康益处之外,益生菌还能释放一系列其他有益物质,包括:
- 维生素B:
益生菌菌株能够产生多种 B 族维生素,这些维生素在能量代谢、神经功能和整体细胞健康中发挥着重要作用。( 29)
- 维生素K:
某些乳酸杆菌和双歧杆菌菌株可以产生维生素 K,这对血液凝固、骨骼健康和心血管健康很重要。 (29)
- 氨基酸:
益生菌可以产生多种氨基酸,这些氨基酸是蛋白质的组成部分,对各种生理过程至关重要。 (29)
- 细菌素:
某些益生菌菌株产生的抗菌化合物可抑制有害细菌的生长,并有助于肠道的整体抗菌防御。 (29)
- 酶:
益生菌可以产生有助于消化和分解复杂分子的酶,改善消化并减轻乳糖不耐症等症状。 (29)
- 免疫调节化合物:
益生菌菌株释放各种与免疫系统相互作用的免疫调节化合物,有助于调节免疫反应并维持平衡的免疫功能。 (29)
结论
益生菌,即“好细菌”,因其潜在的健康益处而受到广泛关注。了解益生菌对肠道健康、疾病预防、免疫功能、心理健康和有益物质产生的影响,可以深入了解它们在促进整体健康方面的作用。
通过将益生菌纳入我们的饮食或将其作为补充剂服用,我们可以支持多样化和均衡的肠道菌群,增强肠道屏障功能,调节免疫反应,并可能降低炎症性肠病、肥胖症、过敏和情绪障碍等各种疾病的风险。
但需要注意的是,并非所有益生菌都具有同等功效。具体菌株、剂量和补充时间可能因个人需求和健康状况而异。咨询医疗保健专业人士或注册营养师可以帮助确定最适合的益生菌方案,以获得最佳健康益处。
因此,让我们拥抱益生菌的力量,释放它们在改善我们健康方面的潜力。拥有健康的肠道,我们就能为更健康、更快乐、更有活力的生活铺平道路。
参考:
- Scaldaferri, F.、Gerardi, V.、Lopetuso, LR、Del Zompo, F.、Mangiola, F.、Boškoski, I.、Bruno, G.、Petito, V.、Laterza, L.、Cammarota, G.、Gaetani, E.、Sgambato, A. 和 Gasbarrini, A. (2013)。肠道微生物菌群、益生元和益生菌在 IBD 中的应用:它们的当前用途和效用。 BioMed Research International,2013,1-9 。 https://doi.org/10.1155/2013/435268
- Frank, DN、St. Amand, AL、Feldman, RA、Boedeker, EC、Harpaz, N. 和 Pace, NR (2007)。人类炎症性肠病中微生物群落失衡的分子系统发育表征。美国国家科学院院刊,104 (34),13780-13785。https: //doi.org/10.1073/pnas.0706625104
- Bischoff, SC, Barbara, G., Buurman, W., Ockhuizen, T., Schulzke, J., Serino, M., Tilg, H., Watson, A., & Wells, JM (2014)。肠道通透性——疾病预防和治疗的新目标。BMC Gastroenterology, 14 (1)。https ://doi.org/10.1186/s12876-014-0189-7
- Louis, P., & Flint, HJ (2016)。人类结肠微生物群形成丙酸和丁酸。环境微生物学,19 (1), 29-41。https: //doi.org/10.1111/1462-2920.13589
- Pryde, SE、Duncan, SH、Hold, GL、Stewart, CS 和 Flint, HJ (2002)。人类结肠中丁酸形成的微生物学。FEMS微生物学快报,217 (2),133-139。https ://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2002.tb11467.x
- Cotter, PD、Ross, RP 和 Hill, C. (2012)。细菌素——抗生素的可行替代品?《自然微生物学评论》,11 (2),95-105。https: //doi.org/10.1038/nrmicro2937
- Etzold, S., & Juge, N. (2014)。细菌对肠道粘蛋白识别的结构洞察。Current Opinion in Structural Biology,28,23-31。https : //doi.org/10.1016/j.sbi.2014.07.002
- Klinder, A.、Shen, Q.、Heppel, S.、Lovegrove, JA、Rowland, I. 和 Tuohy, KM (2016)。增加水果蔬菜和类黄酮摄入量对人体肠道菌群的影响。食品与功能,7 (4),1788-1796。https ://doi.org/10.1039/c5fo01096a
- Turnbaugh PJ、Ley RE、Mahowald MA、Magrini V、Mardis ER、Gordon JI。(2006 年)。肥胖相关肠道微生物群具有增强的能量收集能力。 《自然》。444 (7122),1027-1031。doi:10.1038/nature05414。PMID:17183312。
- Koh, A., De Vadder, F., Kovatcheva-Datchary, P., & Bäckhed, F. (2016). 从膳食纤维到宿主生理学:短链脂肪酸是关键的细菌代谢物。Cell , 165 (6), 1332-1345。https ://doi.org/10.1016/j.cell.2016.05.041
- Cani, PD, Amar, J., Iglesias, MA, Poggi, M., Knauf, C., Bastelica, D., Neyrinck, AM, Fava, F., Tuohy, KM, Chabo, C., Waget, A., Delmée, E., Cousin, B., Sulpice, T., Chamontin, B., Ferrières, J., Tanti, J., Gibson, GR, Casteilla, L., … Burcelin, R. (2007)。代谢性内毒血症引发肥胖和胰岛素抵抗。糖尿病,56 (7),1761-1772。https: //doi.org/10.2337/db06-1491
- Sayin, S., Wahlström, A., Felin, J., Jäntti, S., Marschall, H., Bamberg, K., Angelin, B., Hyötyläinen, T., Orešič, M., & Bäckhed, F. (2013)。肠道微生物群通过降低天然 FXR 拮抗剂牛磺-β-胆酸的水平来调节胆汁酸代谢。细胞代谢,17 (2), 225-235。https ://doi.org/10.1016/j.cmet.2013.01.003
- Kimura, I., Ozawa, K., Inoue, D., Imamura, T., Kimura, K., Maeda, T., Terasawa, K., Kashihara, D., Hirano, K., Tani, T., Takahashi, T., Miyauchi, S., Shioi, G., Inoue, H., & Tsujimoto, G. (2013)。肠道微生物群通过短链脂肪酸受体 GPR43 抑制胰岛素介导的脂肪堆积。《自然通讯》4 (1)。https ://doi.org/10.1038/ncomms2852
- Le Roy, T., Llopis, M., Lepage, P., Bruneau, A., Rabot, S., Bevilacqua, C., Martin, P., Philippe, C., Walker, F., Bado, A., Perlemuter, G., Cassard-Doulcier, A., & Gérard, P. (2012)。肠道微生物群决定小鼠非酒精性脂肪肝的发展。Gut , 62 (12), 1787-1794。https ://doi.org/10.1136/gutjnl-2012-303816
- Kadooka, Y., Sato, M., Imaizumi, K., Ogawa, A., Ikuyama, K., Akai, Y., Okano, M., Kagoshima, M., & Tsuchida, T. (2010)。一项随机对照试验显示益生菌 (Lactobacillus gasseri SBT2055) 对有肥胖倾向的成年人腹部脂肪的调节作用。《欧洲临床营养学杂志》,64( 6),636-643。https: //doi.org/10.1038/ejcn.2010.19
- Yadav, H., Lee, J., Lloyd, J., Walter, P., & Rane, SG (2013)。益生菌通过丁酸诱导的 GLP-1 激素分泌产生有益代谢作用。《生物化学杂志》,288( 35),25088-25097。https: //doi.org/10.1074/jbc.m113.452516
- Belkaid, Y., & Hand, T. (2014). 微生物群在免疫和炎症中的作用。Cell , 157 (1), 121-141。https ://doi.org/10.1016/j.cell.2014.03.011
- Fasano, A. (2011)。Zonulin 及其对肠道屏障功能的调节:炎症、自身免疫和癌症的生物学大门。 《生理学评论》,91 (1),151-175。https ://doi.org/10.1152/physrev.00003.2008
- Honda, K. 和 Littman, DR (2016)。微生物群在适应性免疫稳态和疾病中的作用。 《自然》,535 (7610),75-84。https ://doi.org/10.1038/nature18848
- Gill, HS、Rutherfurd, KJ、Cross, ML 和 Gopal, PK (2001)。通过膳食补充益生菌乳双歧杆菌 HN019 增强老年人的免疫力。《美国临床营养学杂志》,74 (6),833-839。https ://doi.org/10.1093/ajcn/74.6.833
- Ismail, IH, Licciardi, PV, & Tang, ML (2013)。益生菌对过敏性疾病的影响。 《儿科与儿童健康杂志》,49 (9), 709-715。https ://doi.org/10.1111/jpc.12175
- Hoarau, C.、Lagaraine, C.、Martin, L.、Velge-Roussel, F. 和 Lebranchu, Y. (2006)。短双歧杆菌上清液通过 Toll 样受体 2 通路诱导树突状细胞成熟、活化和存活。《过敏与临床免疫学杂志》,117 (3),696-702。https ://doi.org/10.1016/j.jaci.2005.10.043
- Jiang, H., Ling, Z., Zhang, Y., Mao, H., Ma, Z., Yin, Y., Wang, W., Tang, W., Tan, Z., Shi, J., Li, L., & Ruan, B. (2015)。重度抑郁症患者粪便微生物群组成改变。Brain , Behavior, and Immunity, 48 , 186-194。https ://doi.org/10.1016/j.bbi.2015.03.016
- Kelly, JR, Kennedy, PJ, Cryan, JF, Dinan, TG, Clarke, G., & Hyland, NP (2015)。打破障碍:肠道微生物群、肠道通透性和应激相关精神疾病。细胞神经科学前沿,第 9 期。https ://doi.org/10.3389/fncel.2015.00392
- Strandwitz, P. (2018)。肠道微生物群对神经递质的调节。Brain Research, 1693 , 128-133。https ://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.03.015
- Felger, JC, & Treadway, MT (2016)。炎症对动机和运动活动的影响:多巴胺的作用。神经精神药理学,42 (1),216-241。https: //doi.org/10.1038/npp.2016.143
- Messaoudi, M., Violle, N., Bisson, J., Desor, D., Javelot, H., & Rougeot, C. (2011)。益生菌配方 (瑞士乳杆菌 R0052 和<i>长双歧杆菌</i>R0175) 对健康人类志愿者的有益心理影响。Gut Microbes, 2 (4), 256-261。https ://doi.org/10.4161/gmic.2.4.16108
- O'Mahony SM、Clarke G.、Borre YE、Dinan TG 和 Cryan JF (2015)。血清素、色氨酸代谢和脑-肠-微生物组轴。Behav Brain Res,277,32-48。https : //doi.org/10.1016/j.bbr.2014.07.027
- Indira, M.、Venkateswarulu, TC、Abraham Peele, K.、Nazneen Bobby, M. 和 Krupanidhi, S. (2019)。益生菌的生物活性分子及其作用机制:综述。3 Biotech, 9 (8)。https ://doi.org/10.1007/s13205-019-1841-2