肠道微生态调节剂与免疫机能

文章来源: 作者: 发布时间:2020年05月22日

访 谈

肠道微生态调节剂与免疫机能

2020全民营养周

《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中治疗建议明确提到:“可使用肠道微生态调节剂,维持肠道微生态平衡,预防继发细菌感染”。2020全民营养周也提出“合理膳食,免疫基石”这一主题,提倡通过合理膳食来提高免疫机能。那么,肠道微生态调节剂到底是什么?又是如何对人体免疫机能产生影响的?近期,受佳贝艾特营养科创中心的邀请,与大家一起分享一些关于益生菌的话题。

Q1、 肠道健康对婴幼儿生长发育及免疫的重要性有哪些?

A:肠道是人体表面积最大的器官,不仅是营养物质消化吸收的重要场所,也是人体最大的免疫器官。

小肠粘膜上皮细胞的完整性不仅关系到各种营养物质的吸收,作为黏膜免疫系统的重要组成部分,它能够积极参与机体黏膜免疫反应。肠道中存在大量的微生物,肠道菌群在人体内具有免疫调节作用和抗炎活性,能影响全身性免疫反应。肠道微生态代谢物如短链脂肪酸等不仅能够为粘膜细胞提供能量,促进钙、磷等矿物质的吸收,帮助肠道保持不利于致病菌生长的酸性环境,同时还能产生抑菌素,抑制致病菌在肠道内的定植,通过 “肠肺轴”有效抵抗婴幼儿在成长期极易出现的胃肠道和呼吸道感染。

因此,肠道健康对保持婴幼儿健康的生长发育具有重要意义【1, 2】。

 

图1 益生菌对婴幼儿肠道健康的益处【2】

 

Q2、 新冠肺炎诊治方案中提到的肠道微生态调节剂,具体是什么?有哪些作用?

A:微生态调节剂是在微生态学理论指导下生产的一类能够调节肠道微生态失衡,保持微生态平衡稳定,提高宿主(人,动植物)健康水平或增进健康状态的生物制品。

微生态调节制剂可分为:

益生菌(Probiotics);

益生元(Prebiotics);

合生元(Synbiotics)。

微生态调节剂的主要功能有:

(1)帮助营养物质消化吸收;

(2)调节免疫功能;

(3)构成机体屏障功能;

(4)抑菌活性。

 

图2 微生态调节剂主要功能【3,4】

 

Q3、 益生菌是如何改善肠道健康的?

A:益生菌抑制肠道病原菌增殖,增强肠道屏障功能的作用机制如下【5】:

(1)分泌抑菌素,抑制病原菌定植;

(2)降低肠腔内pH,促进益生菌定植;

(3)分泌代谢产物,使其与致病菌竞争性结合肠上皮细胞或黏膜受体结合位点,从而阻止病原菌的附着/易位;

(4)增强小肠屏障功能:益生菌可能改变肠黏膜的黏液分泌,影响肠上皮细胞中功能蛋白的重新分布,维持黏膜细胞骨架结构,进而稳定小肠屏障功能。

 

图3 益生菌的作用机制【6】

 

Q4、 目前,婴幼儿常用益生菌种类有哪些?分别有什么作用?

A:益生菌的使用受到国家法规的严格管理,只有经过批准的益生菌才可以在食品/药品中使用。2011年,国家卫生部公布了可用于婴幼儿食品的菌种名单:经国家批准可用于婴幼儿食品中的益生菌及其功能汇总【7,8,9】

 

Q5、 益生菌必须是活的,那么在使用过程和胃肠道消化过程中益生菌能否保持活菌状态?

A:可以保持。益生菌除了在保质期内要含有符合国家标准的菌含量,还要保证对胃肠道条件的耐受性以及对肠黏膜的粘附能力。

国外有研究评估了嗜酸乳杆菌LA-5和乳双歧杆菌Bb-12在胃肠道条件下的生存能力,以及与人体肠上皮细胞相互作用的能力。结果发现,测试菌株在胃排空条件下(pH>3.0)能够将超过80%的活细胞释放到肠道。同时,细胞实验得出结论,测试菌株不会引起细胞因子的显著增加,说明这两种益生菌不会引起人肠上皮细胞的炎症反应【10】。另外,目前益生菌的包埋技术也能显著提高益生菌在加工、贮藏及人体内胃肠道中的活性,实现益生菌在肠道定向释放的目的【11】。

 

图4 嗜酸乳杆菌LA-5和乳双歧杆菌Bb-12在胃肠道条件下的生存能力【10】

 

Q6、 益生菌的菌种菌株种类很多,其临床应用的安全性应注意些什么?

A:虽然通常情况下,益生菌在临床的应用是安全,但是有些严重疾病或免疫系统有问题的患者不建议使用。比如,患有短肠综合症和有中央静脉导管的儿童,属于发生生物易位的高风险人群,在使用益生菌时有发生菌血症,败血症和脑膜炎的可能性;严重免疫缺陷患者,包括先天性免疫缺陷和HIV引起的获得性免疫缺陷患者,也不建议使用益生菌。因此,对于益生菌的临床使用,应选择安全性已经过临床充分验证的益生菌菌株,并且要根据患者的病情酌情使用【12,13】。

 

Q7、 什么是后生元?与益生菌的区别有哪些?有什么作用?

A:后生元(Postbiotics)是益生菌在发酵过程中产生的一系列生物活性物质的总称,是一类可以通过生物化学方法萃取出来的物质,包括代谢产物(如:短链脂肪酸SCFA)、微生物细胞碎片、功能蛋白、细胞外多糖,细胞裂解物、磷壁酸、肽聚糖衍生的胞壁肽和菌毛型结构。

后生元不是活菌,属于“无生命或灭活的微生物细胞”,能够克服关于益生菌定殖效率的技术难题,有利于将活性成分输送到肠道特定位置。同时,后生元在产品中可以保持活性和稳定性,从而延长保质期,并简化包装和运输。

 

图5 后生元主要包括的活性物质【14】

 

后生元作用于人体的机制尚未完全阐明。但已有研究表明,后生元可能通过抗炎、免疫调节、抗增殖和抗氧化等作用来减少肥胖症、降压、降胆固醇,促进宿主身体健康。综合现有研究成果,后生元及其生物活性物质很可能有助于增强益生菌的功能,将其转变为功能成分或有效的治疗剂。