1、益生菌专题,张炳文 教授,中国食物与营养理事会 理事； 中国食品科学技术学会 理事； 中华中医药学会药膳食品专业委员会 理事；山东省营养学会常务理事兼副秘书长； 山东省食文化研究会专家委员会主任委员； 山东省食品药品监督管理局专家组成员； 山东省第一批 “大众讲坛”讲座专家。,高能量 高脂肪 高蛋白,高碳水化合物、Pro质量差,经济发达型,经济不发达型,日本型,取长补短 结构合理,益生菌类健康产品健康产业发展的历史选择,1、消费者对健康组分认识的发展历程,益生菌,多酚类、黄酮类等功能组分,膳食纤维,维生素与矿物质,蛋白质与氨基酸,2、消费结构的改变影响到人体肠道菌群的组成,3、抗生素的滥用导致
2、肠道菌群失调,人用抗生素,兽用抗生素,预防医学的重要性随着微生态理论的崛起，医学从“抑菌”时代开始走向“促菌”时代，“以菌治菌”就是让有益菌在肠道定植，抑制有害菌的繁殖、增生，使人体达到健康状态。,益生菌概述 （概念、发展历史、分类）,一、人体消化道知识,大多数细菌是经口腔而进入人体内，细菌所遇到的第一关是胃液，胃在空腹时分泌的胃液pH值（pH值为表示酸、碱性的指标，数值越低酸性越大）是1.9至2.5的强酸性，大部分细菌都被胃液杀死了。,二、腸内细菌,1千億個以上（糞便1g中)(毎人有100,000,000,000,000)100 種以上,1.,2.,每个人的腸内生存着約兆個的細菌、将这些细菌
3、排成一列时、相当于绕地球周半 的長度。,啊!有这么多細菌呢！ 可以想象的出会对身体健康产生很大的影响喽。,不同形态的肠内菌,细菌按其外形分，主要有球菌、杆菌和螺形菌三大类,引起肠内细菌失衡的原因,悪性菌増加时的肠内不健康状态,悪性菌,腸道不健康易引起疾病,免疫系発揮作用,病原菌,免疫系,（上野川修一）,何为免疫力,癌細胞,病毒感染細胞,NK細胞与不同于自己的細胞进行顽强战斗,如何保証肠内平衡呢?,营养平衡的膳食结构 努力解消紧张状态 補充对身体有益的益生菌,（田中隆一郎）,成为益生菌的条件,1. 予防医学,3. 一枚明信片的価格,与其患病后再治療，不如為了不得病的予防医学更為重要。,用一枚明信
4、片的价格，毎天把健康送到任何地方的毎个人手中。,創始者 代田 稔博士,三、益生菌概念益生菌(probiotics)是一类通过改善宿主肠道微生物菌群的平衡而发挥作用的活性微生物。Probiotics -来自于希腊文字(Pro-life)：“专管生命”之意,随着研究的深入,益生菌的定义在不断的变化1965年，Lilly提出“益生菌是对饲养动物肠道菌群平衡有益的促进物或微生物”。,1991年，对益生菌的定义作了补充: “益生菌是含生理活性物质,能通过胃肠或定植于结肠或在肠道增殖,调整肠道菌群,提高机体免疫力的活的微生物”。,2001年，世界粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)也对益生菌做了如下
5、定义：通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活菌。,后来发现，死菌体细胞成分或代谢产物也具有与活菌相同的生理功能；“益生菌剂是含生理活性菌或死细胞(包含代谢产物与细胞组成),摄取后可改善粘膜表面菌群或酶的平衡,或刺激机体的特异性或非特异性免疫力的微生物制剂”。,从广义上讲,益生菌可以是单一菌株,也可以是多种菌株甚至是它们的发酵产物。即益生菌是一类对人体有益的微生态制剂(microecologics)。,目前普遍认为,作为益生菌的细菌应该具备以下条件: 对宿主有益 无毒性作用 无致病作用 能在消化道存活 适应胃酸和胆汁 能在消化道表面定植 能产生有用的酶类和代谢物 在加工和贮存过程
6、中能保持活性 具有良好的感官特性,四、益生菌的发展历史1857年，法国微生物学家巴斯德研究了牛奶的变酸过程。他把鲜牛奶和酸牛奶分别放在显微镜下观察，发现它们都含有同样的一些极小的生物乳酸菌，而酸牛奶中的乳酸菌的数量远比鲜牛奶中的多。这一发现说明，牛奶变酸与这些乳酸菌的活动密切相关。 1878年，李斯特(Lister)首次从酸败的牛奶中分离出乳酸乳球菌。 1892年，德国妇产科医生Doderlein在研究阴道时提出产乳酸的微生物对宿主-人有益。 1899年，法国巴黎儿童医院的蒂赛(Henry Tissier）,蒂赛率先从健康母乳喂养的婴儿粪便中分离了第一株菌种双歧杆菌（当时称为分叉杆菌），他发现
7、双岐杆菌与婴儿患腹泻的频率及营养都有关系。,1900-1901年，Moro，Beijerinck和Cahn各自研究了肠道中的乳酸菌。丹麦人奥拉一严森(OrIaJerlSerl)首次对乳酸菌进行了分类。 1905年，保加利亚科学家斯塔门戈里戈罗夫第一次发现并从酸奶中分离了“保加利亚乳酸杆菌”，同时向世界宣传保加利亚酸奶。 1908年，俄国科学家诺贝尔奖获得者伊力亚.梅契尼科夫（Elie Metchnikoff）正式提出了“酸奶长寿”理论。通过对保加利亚人的饮食习惯进行研究、他发现长寿人群有着经常饮用含有益生菌的发酵牛奶的传统。他在其著作延年益寿(Prolongation of Life)中系统的
8、阐述了自己的观点和发现。 1915年，Daviel Newman首次利用乳酸菌临床治疗膀胱感染。,1917年，德国Alfred Nissle教授从第一次世界大战士兵的粪便中一株大肠杆菌。这名士兵在一次严重的志贺氏菌大爆发中没有发生小肠炎。在抗生素还没有被发现的那个时代，Nissle利用这株菌在治疗肠道感染疾病（由沙门氏菌和志贺氏菌）取得可观成果。这株大肠杆菌现仍然在使用，它是为数不多的非乳酸菌益生菌。1919年，怀着对巴尔干半岛有益酸奶和巴斯德研究所微生物研究成果的极大兴趣，伊萨克卡拉索在西班牙巴塞罗那创立了公司(达能前身)。而且他常常召集许多博士医生到工厂讨论酸奶的益处。 1920年，Ret
9、tger证明梅契尼科夫所说的保加利亚细菌（保加利亚乳杆菌）不能在人体的肠道中存活。发酵食品和梅契尼科夫的学说受到怀疑（在那时）。 1922年，Rettger和Cheplin报道了嗜酸乳杆菌酸奶所具有的临床功效，特别是对消化的功能性。,1930年，医学博士代田稔博士在日本京都帝国大学（现在的京都大学）医学部的微生物学研究室首次成功地分离出来自人体肠道的乳酸杆菌，并经过强化培养，使它能活着到达肠内。这种菌后来引用代田博士的名字，取名为Lactobacillus casei strain shirota。这就是后来被称为养乐多菌的益生菌。 1935年，乳酸菌饮料养乐多问世，益生菌开始走向产业化。 1
10、945年，无菌动物模型和悉生动物模型建立。,1954年，Vergio引入与抗生素或其它抗菌剂相对的术语“Probiot-ika”，提出抗生素和其它抗菌剂对肠道菌群有害而“Probiotika”对肠道菌群有利。 1957年，Gordon等人在柳叶刀(The Lancet)提出了有效的乳杆菌疗法标准：乳杆菌应该没有致病性，能够在肠道中生长，当活菌数量达到107-109时，明显具有有益菌群的作用。 同时德国柏林自由大学的Haenel教授研究了厌氧菌的培养方法，提出“肠道厌氧菌占绝对优势”的理论。日本学者光岗知足(Tomotari Mitsuoka)开始了肠内菌群的研究，建立了肠内菌群分析的经典方法和
11、对肠道菌群作出了全面分析。,1962年，Bogdanov从保加利亚乳杆菌中分离出了3种具有抗癌活性的糖肽，首次报道了乳酸菌的抗肿瘤作用。 1965年， Lilly D. M.和Stillwell R. H.在科学杂志上发表的论文“益生菌由微生物产生的生长促进因素”中最先使用益生菌Probiotic这个定义来描述一种微生物对其他微生物促进生长的作用。,20世纪70年代初由沃斯、奥森等提出核苷酸序列分析法来对菌进行鉴定。构建了现已被确认的全生命系统进化树，越来越多的细菌依据16SrDNA被正确分类或重分类，给乳酸菌的鉴定和肠内菌群分析带来极大方便。 1971年，Sperti用益生菌描述刺激微生物生
12、长的组织提取物。 1974年，Paker将益生菌定义为对肠道微生物平衡有利的菌物。,1977年，微生态学（Microecology）由德国人Volker Rush首先提出。他在赫尔本建立了微生态学研究所，并从事对双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌等活菌作生态疗法的研究与应用。Gilliland对肠道乳杆菌的降低胆固醇作用进行了研究，提出了乳酸菌在生长过程中通过降解胆盐促进胆固醇的分解代谢，从而降低胆固醇含量的观点。 1979年中国的微生态学研究开始。自中国微生物学会人畜共患病病原学专业委员会下属的正常菌群学组的成立.1988年2月15日中华预防医学会微生态学分会的成立有了学术组织。1988年中国微生态
13、学杂志创刊。,80年代初大连医科大学康白教授首先研制成功促菌生（蜡杆芽胞杆菌）。 1983年，由美国Tufts大学两名美国教授Sherwood Gorbach和Barry Goldin从健康人体分离出了LGG（鼠李糖乳杆菌），并于1985年获得专利。LGG菌种具有活性强、耐胃酸的特点，能够在肠道中定殖长达两周。,1988年底丹麦的汉森中心实验室生产出超浓缩的直投式酸奶发酵剂。 直投式酸奶发酵剂(Directed Vat Set, DVS)是指一系列高度浓缩和标准化的冷冻干燥发酵剂菌种，可直接加入到热处理的原料乳中进行发酵，而无需对其进行活化、扩培等其它预处理工作。直投式酸奶发酵剂的活菌数一般为
14、1010 - 1012 CFU/g。 1989年，英国福勒博士(Dr.Roy Fuller)将益生菌定义为：益生菌是额外补充的活性微生物，能改善肠道菌群的平衡而对宿主的健康有益。他所强调的益生菌的功效和益处必须经过临床验证的。,90年代，我国学者张箎教授对世界第5长寿区我国广西巴马地区百岁以上老人体内的双歧杆菌进行了系统的研究，发现长寿老人体内的双歧杆菌比普通老人要多得多。同时中医药微生态学建立。杨景云等学者开始对我国的传统中药与微生态关系进行了系统的研究。 1992年， Havennar对定义进行了扩展，解释为一种单一的或混合的活的微生物培养物，应用于人或动物，通过改善固有菌群的性质对寄主产
15、生有益的影响。,1995年，吉布森(Gibson)把能在大肠中调整菌群的食品称为益生元。 1998年，Guarner & Schaafsma给出了更通俗的定义：益生菌是活的微生物，当摄入足够量时，能给予宿主健康作用。 1999年，Tannock作了总结：细菌是人体（还有高级动物和昆虫）中正常居住者。其中胃肠道中发现超过400多种细菌。,2001年，世界粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)也对益生菌做了如下定义：通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活菌。联合国粮农组织和世界卫生组织组成的专家联合顾问团强烈建议用分子生物学的手段鉴定益生菌。并推荐益生菌存放于国际性菌物保藏中心
16、。具体的步骤是：先做表型鉴定，再做基因鉴定。2001年，法国完成第一株乳酸菌即乳酸乳球菌IL1403的全基因组测序。 2002年，微生物学教授Savage宣布：正常菌群是人体的第十大系统微生态系统。,2005年，美国北卡罗来纳州立大学Dobrogosz 和Versalovic教授提出了免疫益生菌的概念（Immunoprobiotics）。 2006年，意大利M. Del Pianoa等认为益生菌应该定义为一定程度上能耐受胃液，胆汁和胰脏分泌物而黏附于肠道上皮细胞并在肠道中定殖的一类活的微生物。提出从粪便中分离的“益生菌”有可能多数是浮游菌，而非黏附菌。,2007年，美国科学杂志预测：人类共生微
17、生物的研究将可能是国际科学研究在2008年取得突破的7个重要领域之一。12月910日，英、美、法、中等国科学家在美酝酿成立“人类微生物组国际研究联盟(IHMC)”，2008年4月联合启动“人类元基因组计划”，开始对人类元基因组的全面研究。这项被称为“第二人类基因组计划”的项目将对人体内所有共生的微生物群落进行测序和功能分析，其序列测定工作量至少相当于10个人类基因组计划，并有可能发现超过100万个新的基因，最终在新药研发、药物毒性控制和个体化用药等方面实现突破性进展。 2008年，荷兰乌得勒支大学医学中心研究者在柳叶刀杂志上报道了益生菌可能会引起重症急性胰腺炎患者的肠道致命性局部缺血危险。,益
18、生菌类保健品申报与评审规定为了正确引导和规范益生菌产品的发展，国家食品药品监督管理局于2005年5月20日颁布益生菌类保健品申报与评审规定。该文件规定了益生菌的定义：益生菌菌种必须是人体正常菌群的成员，可以利用其活菌、死菌及其代谢产物。益生菌保健品系指能促进肠道菌群生态平衡，对人体起有益作用的微生态产品，所用菌种的生物学、遗传学、功效学特性明确稳定。文件明确了益生菌菌种鉴定的法定部门、菌种名单的公布部门、益生菌产品申报要求、益生菌菌种的生产条件、益生菌产品的活菌数量等。,公布了一批可用于保健食品的益生菌菌种名单 两歧双歧杆菌 Bifidobacterium bifidum婴儿双歧杆菌 Bifi
19、dobacterium infantis长双歧杆菌 Bifidobacterium longum短双歧杆菌 Bifidobacterium breve青春双歧杆菌 Bifidobacterium adolescentis德氏乳杆菌保加利亚种 Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus干酪乳杆菌干酪亚种 Lactobacillus casei subsp.Casei嗜热链球菌 Streptococcus thermophilus罗伊氏乳杆菌 Lactobacillus reuteri随着对益生
20、菌研究的深入，一些具有新的保健功能以及功能更加明显的菌种将被发现，这些新发现的菌种一定要按照国家的规定进行申报和认定。未经国家认定的菌种不能称作益生菌。,细菌分类名称中的属、种、菌株之间的联系 乳酸菌（ Lactic acid bacteria ）产生乳酸的细菌统称乳杆菌属(Lactobacillus ) 属嗜酸乳杆菌 （Lactobacillus acidophilus）种嗜酸乳杆菌NCFM（Lactobacillus acidophilus NCFM)菌株,双歧杆菌(Bifidobacterium ) 属乳双歧杆菌 （ Bifidobacterium lactentis）种乳双歧杆菌B10
21、7 (Bifidobacterium lactentis B107）菌株婴儿双歧杆菌 Bifidobacterium infantis？,美国FDA认为安全的益生菌菌种,美国食品药物管理局认为安全的益生菌有40种:黑曲霉、米曲霉、凝固芽孢杆菌、粘连芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、厌氧性拟杆菌、发酵乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、弯曲乳杆菌、载耳布吕克氏乳杆菌、乳酸乳杆菌、胚牙乳杆菌、罗特氏乳杆菌、肠系膜明串球菌、乳酸片球菌、毛状拟杆菌、瘤胃拟杆菌、猪拟杆菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳酸杆菌、嗜热性双歧杆菌、短乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、啤酒片球菌、戊糖片球菌、费氏丙酸菌、谢曼氏丙酸杆菌、酿酒酵母、乳酸链球菌、二乙酰乳酸链球菌、粪链球菌、中(间)链球菌、乳链球菌、嗜热链球菌。,益生菌分类,乳杆菌类（如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、詹氏乳杆菌、拉曼乳杆菌等）； 双歧杆菌类（如长双歧杆菌、短双歧杆菌、卵形双歧杆菌、嗜热双歧杆菌等）； 革兰氏阳性球菌（如粪链球菌、乳球菌、中介链球菌等）。此外，还有一些酵母菌与酶亦可归入益生菌的范畴。,
