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[转载]双歧杆菌:长双歧杆菌

已有 452 次阅读 2021-5-12 14:28 |系统分类:科普集锦|文章来源:转载

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你知道吗?有一种菌群可改善人体免疫反应并有助于预防肠道疾病。还具有抑制过敏,降低胆固醇并改善皮肤健康的作用。它就是——长双歧杆菌Bifidobacterium longum

接下来带你探索它的秘密......

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01

什么是长双歧杆菌?


定义发现

双歧杆菌是从六个不同的生态位中分离出来的,其中三个与人类和动物的肠道环境直接相关。例如:人、动物的肠道(牛,兔,鼠,鸡和昆虫)和口腔,而其他的则是污水,血液和食物,也可能是胃肠道污染的结果。

双歧杆菌广泛分布在为它们的后代提供有父母进行照料的活生物体中,例如:哺乳动物,鸟类和社交昆虫。到目前为止,尚未从其他动物(如爬行动物和鱼类)中分离出双歧杆菌。因此,它们的生态分布的重要原因可能是由亲代/照护者直接将双歧杆菌细胞传给后代。

长双歧杆菌是自然存在于人类胃肠道中的革兰氏阳性棒状细菌,是最早在婴儿通过产道时在肠道内定殖的细菌之一。这些细菌也被称为益生菌。婴儿双歧杆菌Bifidobacterium infantis和猪双歧杆菌Bifidobacterium suis 是长双歧杆菌的亚种。


结构代谢

双歧杆菌是革兰氏阳性厌氧性和分支杆状细菌。它们也是非运动的和非孢子形成的。

双歧杆菌通过磷酸酮醇酶途径产生己糖代谢。果糖-6-磷酸磷酸酮醇酶(F6PPK)是其重要组成部分。

长双歧杆菌将糖发酵成乳酸,这有助于降低肠道的pH值。“它具有修复氧化损伤的酶的同系物,例如NADH氧化酶和NADH过氧化物酶。它还含有逆转氧化损伤的蛋白质和脂质,如:硫醇过氧化物酶,烷基过氧化氢还原酶(ahp C),肽甲硫氨酸亚砜还原酶。”

长双歧杆菌基因组存在编码各种专门用于分解寡糖的蛋白质。该菌在结肠中长期存在,是因为它能代谢宿主或其他肠道菌群吸收不良的底物



02

长双歧杆菌的潜在好处?


1. 增强免疫力

 一项针对婴儿双歧杆菌的小型研究表明,婴儿双歧杆菌可起到预防脊髓灰质炎病毒的作用。婴儿双歧杆菌改善了实验志愿者的免疫反应。


我们知道从婴儿期开始肠道健康就关系到未来生活中与健康相关的状况和疾病危险因素。研究已将肠道菌群的改变与多种疾病联系起来,包括自身免疫性疾病,如腹腔疾病和1型糖尿病,代谢综合征过敏,哮喘和炎症性肠病等


多种因素可以促进肠道健康。健康的肠道菌群是支持肠道健康,改善免疫功能并可能降低某些疾病风险的因素之一。


研究人员认为,双歧杆菌对早期生命疾病的保护能力是通过产生短链脂肪酸(SCFA)和乳酸,通过特定的免疫刺激肠道环境酸化来发挥作用。


长双歧杆菌还激发了45名接受过流感疫苗的住院的年迈患者的免疫功能。与其他知名的菌株相比,婴儿双歧杆菌在老年患者的血液中具有较强免疫调节作用。


2. 降低传染病

实验表明,长双歧杆菌通过微调炎症反应加快肺恢复来保护小鼠免受肺炎诱发的死亡。婴儿双歧杆菌可以抑制小鼠轮状病毒感染,口服长双歧杆菌可以保护小鼠免受铜绿假单胞菌引起的肠道败血症的侵害,且大大提高了伤寒沙门氏菌感染小鼠的存活率


用长双歧杆菌喂养的婴儿显示出呼吸道感染的比率较少。在27名接受流感疫苗的老年受试者中,长双歧杆菌补充剂减少了流感和发烧率


3. 减轻和治疗胃肠道感染

益生菌通常与抗生素结合使用,以降低胃肠道感染的风险并防止有益菌的死亡。此外,一些研究表明,用含有双歧杆菌的益生菌进行治疗可以通过减少腹泻来帮助治疗类似艰难梭菌的感染。


4. 改善腹泻和便秘

肠易激综合征(IBS)通常以腹痛或不适为特征,并伴有大便次数和/或稠度变化,可能导致腹泻和/或便秘


关于IBS的临床实践指南得出结论,根据一些随机临床对照试验,长双歧杆菌可以改善IBS患者的总体症状。


婴儿长双歧杆菌可以改善腹部疼痛/不适,腹胀,排便困难

长双歧杆菌还降低了IBS小鼠的内脏超敏性,显著降低大鼠第一疼痛行为和总疼痛行为的内脏痛阈压。

美国家庭医师学会指出,“益生菌可减少抗生素相关性腹泻的发病率,减少所有因感染性腹泻的持续时间和疼痛的严重程度和患者腹胀。” 作用的有益程度取决于所使用的类型,配方和给定的量。


5. 预防湿疹

许多研究表明,使用含有双歧杆菌菌株的益生菌在妊娠和哺乳期给予母亲以及婴儿,可以预防婴儿和儿童的湿疹。但当涉及湿疹治疗时,益生菌的有益用途是多样的,所以需要更多的研究来确定其益处。当给孩子进行任何补充之前,请应该先进行肠道菌群检测或咨询医生的建议。


6. 减轻过敏

在柳杉花粉过敏患者中,摄入添加长双歧杆菌的酸奶或粉末可减轻主观症状影响过敏的血液标志物。鼻症状,如瘙痒,鼻漏,堵塞以及喉咙症状往往可以得到缓解。

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实验表明,双歧杆菌菌株减轻了小鼠的过敏性气道炎症和食物过敏症状。口服长双歧杆菌可抑制IgE水平并改善IgG2a / IgG1比例。它也增加了小鼠的Th1细胞因子并降低了Th2细胞因子的产生。长双歧杆菌平衡了Th1 / Th2反应并减轻了小鼠的β-乳球蛋白过敏性炎症


7. 减少胆固醇

长双歧杆菌降低了总胆固醇,特别是在中度高胆固醇血症患者中。长双歧杆菌补充剂可明显降低高胆固醇血症大鼠的总胆固醇肝脂质沉积脂肪细胞大小,并积极影响肝肾功能。


给大鼠喂食富含胆固醇的食物,并补充长双歧杆菌,结果发现,甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、超低密度脂蛋白(VLDL)胆固醇和丙二醛显著降低


8. 减轻精神分裂症

每天服用长双歧杆菌可减轻小鼠的精神分裂症饲养行为,降低静息时的血浆皮质酮水平以及犬尿氨酸与色氨酸的比率。


9. 治疗焦虑和抑郁症

长双歧杆菌可以使感染性结肠炎小鼠焦虑样行为和海马脑源性神经营养因子(BDNF)正常化。


服用婴儿双歧杆菌可逆转抑郁症。长期服用婴儿双歧杆菌可保护大鼠免于因母体分离引起的压力而导致的抑郁症状。

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03

长双歧杆菌有哪些作用机理?


目前已经有研究了长双歧杆菌对细胞水平的影响。这些可能反映长双歧杆菌在人体中的作用机制。


以下列举的均有研究文献支持。


炎性条件

● 降低的Th1相关的细胞因子(T-bet的,IL-2 ,和IFN-γ)和Th17相关的细胞因子(IL-12p40的,RORγt,IL-17A,IL-21,和IL-23),并增加了调节性T细胞-相关分子(Foxp3的,IL-10 ,和TGF-β)。

● 降低IL-1α,IL-1β,IL-6,IL-18,TNF-α的表达。

● IL-27升高。

● 降低CD80,CD40,CXCL1 ,CRP,iNOS的和抗微生物肽Reg3b和Reg3g 。


传染性条件

● 增加天然杀伤(NK)细胞活性。

● 血清IgA增加和IgG2a产生减少。

● IL-2,IL-1 2和IL-18升高。

● 降低IL-6和IL-8。

● TNF-α降低。

● 既增加了和减少IL-10,并降低和增加的IFN-γ


变态反应

● 减少IgE和改进了的IgG2a / IgG1的比。

● IgA增加。

● Th1细胞因子增加而Th2细胞因子产生减少。

● 降低IL-4和IL-5。

● 增加IL-10,IL-12和TGF-β。

● 增加或降低的IFN-γ。

● 抑制了MDC和TARC。

● CD4 + CD25 + Foxp3 + Treg细胞增加。


乳糜泻

● 降低TNF-α。

● NFκB增加。

● IL-10升高。

● 减少的CD3+ T,CD4+和CD4+ / Foxp3+细胞和增加的CD8+ T。

● MIP-1β升高。


下面具体以长双歧杆菌BB536为例,对长双歧杆菌的缓解过敏感染,调节代谢,调节免疫等作用进行详细阐述。


长双歧杆菌BB536与肠道微生物群协同作用,改善胃肠健康,调节宿主免疫稳态,缓解过敏性疾病和感染状况

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Wong C B, et al., Journal of Functional Foods, 2019


长双歧杆菌BB536通过与人体肠道微生物群串扰调节肠道代谢。

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Wong C B, et al., Journal of Functional Foods, 2019

(A) BB536通过促进前体庚二酸的产生调节生物素的生物合成,并使Bacteroides caccae将其进一步代谢为生物素,从而促进宿主肠道内稳态

(B) BB536通过交叉喂养机制影响共生丁酸生产菌(如直肠真杆菌)的代谢活性。BB536在碳水化合物发酵过程中产生的乙酸盐作为底物,维持Eu. rectale的生长,刺激丁酸盐的产生



长双歧杆菌BB536的免疫调节作用

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Wong C B, et al., Journal of Functional Foods, 2019

(A) 肠道微生物群的波动,特别是脆弱拟杆菌的过量,有助于干扰宿主免疫和发展过敏性疾病。在过敏反应中,一种过敏原被树突状细胞吸收,呈现给初始型T细胞(Th0),然后转化为辅助性T细胞2型(Th2)。Th2细胞分泌白细胞介素-4和白细胞介素-5,随后刺激记忆B细胞转换为过敏原特异性体液反应,主要由产生免疫球蛋白E(IgE)抗体。这些IgE抗体附着于肥大细胞和嗜碱性粒细胞,从而使它们对随后的暴露和过敏症状的发展敏感。

(B) BB536通过间接和直接机制调节宿主-微生物相互作用中的免疫稳态并减轻过敏性疾病。

(i) BB536通过纠正脆弱拟杆菌的流行,从而恢复Th1/Th2平衡,减轻过敏症状,促进肠道微生物群的稳定。

(ii)BB536通过其细菌成分直接影响抗原诱导的IgE介导的Th2倾斜免疫平衡。



04

如何摄取长双歧杆菌?


1. 剂量与特征

在使用双歧杆菌之前,请咨询医生。如果有某些慢病,可能无法使用双歧杆菌。


双歧杆菌有胶囊,片剂,散剂和咀嚼片形式。在没有医疗建议的情况下,请勿同时使用不同的配方。


以下情况需咨询是否可以安全使用该产品:

 ● 牛奶过敏乳糖不耐症

 ● 正在服用抗生素药物期间

 ● 孕妇母乳喂养期间


应该如何判断益生菌的质量?


益生菌根据菌落形成单位(CFU)进行标记。这表明活细菌的密度或强度。益生菌中CFU的数量越高,就意味着它对肠道菌群中有益细菌的生长产生更大的影响。现在市面上很多产品把CFU的数量作为一种活菌标识。


有研究人员认为,关于CFU的特定剂量研究较少,可能不太重要。更重要的是找到一种经过适当加工和存储的高质量产品,这样就可以得到一种含有大量活细菌的产品。


未正确准备和存储的产品可能会导致细菌死亡,从而导致没有效果或者浪费。为了防止这种情况的发生,一些公司封装了他们的产品。



有效益生菌满足什么样的条件?


1. 它一定不能有毒或致病的。

2. 它必须保留已被证明对宿主(使用它的人)有益的特征。

3. 每单位必须包含足够数量的活微生物。

4. 它必须能够生长并在制造过程中存活,并能够通过胃和小肠运输

5. 在存储和使用期间,它要保持活的状态。


如果需要开始补充,请尽量缓慢并逐渐增加。剂量范围很广,太高的剂量可能会引起胃部不适



2. 获取方法

每天食用富含有益菌的食物。研究人员曾说:“发酵的食品和饮料,如酸菜,泡菜,开菲尔,康普茶,酸奶和人工培养的蔬菜,都是活益生菌和活性益生菌的绝佳来源。” 

* 开菲尔是一种发酵的乳制品,可以在酸奶和牛奶之间混合使用,可以作为早餐的不错选择。


如果想服用补充剂,请记住,益生菌菌株有很多不同的类型,每种类型的作用都略有不同。当寻找双歧杆菌时,请寻找完整的名称,包括属,种菌株

例如,在“Bifidobacterium adolescentis. 22L”中,“Bifidobacterium” 代表双歧杆菌属,种类是adolescentis,菌株为22L。


以正确的比例选择正确的活细菌类型非常重要。


冻干益生菌补充剂要特别小心。可以选择,但是,“它们暴露在湿气中会迅速降解,因此可能无法长期保持稳定” 。



3. 如何储存

益生菌对光,热和水分敏感。优质的益生菌应保存在黑暗的玻璃瓶中,以防止细菌死亡。大多数类型的益生菌都需要冷藏。尽可能遵循厂商的说明进行最佳存储。




05

常见的问题


服用双歧杆菌时应避免什么?

请勿将口服粉与热液体或食物混合。


错过服用怎么办?

跳过错过的时间,并在常规时间使用下一个剂量。不要一下子服用两次的剂量。


服用过量怎么办?

咨询医生,寻求紧急医疗救护。


有可能出现的副作用?

如果你有过敏反应的迹象需就医: 

荨麻疹; 呼吸困难;脸,嘴唇,舌头或喉咙肿胀。

常见的副作用可能包括:胃腹胀或不适。也可能会发生其他副作用。


是否一定要服用?

不一定。首先确定体内是否缺少益生菌,尤其是双歧杆菌。结合长双歧杆菌的健康益处和每个人的健康状况,可以在进行肠道菌群检测后,发现双歧杆菌(尤其长双歧杆菌)缺少的情况下进行服用,或遵医嘱。这样可以更加有针对性地改善某些症状,从而达到更好的效果。




附录:双歧杆菌的历史演变


自1900年,亨利·蒂西埃从新生婴儿的粪便中发现了双歧杆菌,蒂西埃便称他为革兰氏阳性弯曲和分叉(裂开,X形或Y形)杆状细胞双歧杆菌。现如今,蒂西埃的原始分离株被称为双歧双歧杆菌。

不久之后,作为诺贝尔奖获得者,蒂西埃研究所的同事——梅契尼科夫(Elie Metchnikoff)将蒂西埃的杆菌加入了他所研究的一份关于活力和长寿理论中。虽然早期有关于发酵乳的报道已经隐含说出关于发酵乳对于健康的益处,但梅契尼科夫是率先将其作为科学依据的。

梅契尼科夫的理论,从摄入的乳酸杆菌含量对健康和长寿的影响进行分析,目前酸奶是最有益的食品,其他如酸牛奶,纯牛奶等也含有。梅契尼科夫这一言论导致了20年以来公众对酸牛奶产品的需求逐增。梅契尼科夫不仅提出并延续了该理论——即肠道微生物群不仅可以控制肠道病原体感染的结果,还可以调节自然的慢性毒血症,这在降低衰老和死亡率中起着重要作用。

虽然由于第一次世界大战的爆发以及梅契尼科夫在71岁的时候去世,导致了人们对细菌疗法的兴趣大幅度降低。但是,关于在饮食中使用乳酸菌的研究一直持续了一个世纪,并在现今依然流行着。在健康的母乳所喂养的婴儿中发现了大量的双歧杆菌以及双歧杆菌的发酵/酸化性质,以此来暗示着双歧杆菌对人类营养方面和胃肠道健康有很大的益处。

如今,随着研究逐步扩大,双歧杆菌不仅通过食用益生菌培养物对人类进行了有益效果评估,还对家畜和其他动物进行了评估。




参考文献:

Wong C B, Odamaki T, Xiao J. Beneficial effects of Bifidobacterium longum subsp. longum BB536 on human health: Modulation of gut microbiome as the principal action[J]. Journal of Functional Foods, 2019, 54: 506-519.

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Desbonnet L, Garrett L, et al., Effects of the probiotic Bifidobacterium infantis in the maternal separation model of depression. Neuroscience. 2010 Nov 10;170(4):1179-88. 

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Jonathan Ritter, Puya Yazdi, Scientific Health Benefits of Bifidobacterium longum, 2020

Silva AM, Barbosa FH, et al., Effect of Bifidobacterium longum ingestion on experimental salmonellosis in mice. J Appl Microbiol. 2004;97(1):29-37. 

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本文转自:谷禾健康



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