双歧杆菌的前世今生

双歧杆菌的前世今生•双歧杆菌（Bifidobacterium）是1899年由法国学者Tissier从母乳营养儿的粪便中分离出的一种厌氧的革兰氏阳性杆菌，末端常常分叉，故名双歧杆菌。菌种介绍双歧杆菌归属于放线菌科双歧杆菌属，专性厌氧，革兰氏阳性，成杆状，不形成芽孢，不运动。因为它能发酵糖类，产生大量乳酸，又称为乳酸菌。它可利用葡萄糖，乳糖，半乳糖和果糖。一般将果糖作为碳源，将氮作为唯一可利用的氮源。分类及分布•与人类相关的双歧杆菌菌株有：双歧杆菌Biovarsa和b，长双歧杆菌Biovarsa和b，婴儿双歧杆菌，短双歧杆菌，青春双歧杆菌Biovarsa和b和c，梭形双歧杆菌，链状双歧杆菌，假链状双歧杆菌和齿状双歧杆菌。•双歧杆菌是母乳喂养婴儿肠道内的优势菌，占母乳喂养婴儿粪便中总微生物群落总数的99%。它也是成人肠道中占绝对优势的正常寄宿菌。它可以存在于小肠，但数量比在大肠和粪便中少。同时它也存在于人的口腔、阴道、许多动物的消化道，还可发现于污水中。形态•双歧杆菌形态多变，因不同种，不同龄及不同生长环境而呈现多种形态。有短杆较规则型或纤细杆状具有间隙末端的细胞，也有球形、棍棒状、匙型或多种分枝、分叉型，典型形态特征是具有分叉的杆菌。菌落光滑、凸圆、边缘完整，乳脂呈白色，闪光且质地柔软，由此而得名双歧杆菌。生活条件与生存特点•双歧杆菌最适生长温度是37℃-41℃，在25℃-28℃或43℃-45℃也能生长。初始生长PH6.5-7.0，在PH5.0或高于8.0不生长。双歧杆菌属专性厌氧，但在有二氧化碳存在，有时也能耐受氧气。•双歧杆菌对营养素的要求相当不均，有些菌株以铵盐为氮源些则需有机氮。含多种维生素、核苷酸、乳糖、三种氨基酸和多种盐类的半合成培养基能够满足双歧杆菌的生长需要。许多菌株可以生长在含有铵盐、生长素、泛铵盐、糖类和矿物质的简单培养基上。它是人体肠道菌群的重要组成部分，人类只能从母体中一次性获得双歧杆菌。•新生儿的粪便中无双歧杆菌，出生2-3d后，以母乳喂养的婴儿肠道内双歧杆菌迅速增殖并逐渐呈优势菌群，出生5d后肠道内双歧杆菌占总菌数的95%以上，而非母乳喂养婴儿则仅占61%。随着年龄的增长和人体生理机能的变化，双歧杆菌逐渐随粪便排出，自然减少，一般健康青年人肠道内双歧杆菌占14.8%，而中老年人仅占3.2%，甚至多数老年人肠道中已无双歧杆菌存在。双歧杆菌在肠道中的生长一般会受到宿主性别、年龄、饮食习惯等方面的影响。同时，双歧杆菌对抑制兼氧菌感染有效的甲硝唑存在抗性，对青霉素、四环素及新霉素等抗生素的抗性较弱，而红霉素、头孢菌素、多肽抗菌素、β-内酰胺、螺旋霉素和氯霉素可直接将其杀灭。特殊糖代谢酶系•这一代谢支路避免糖酵解EMP途径中由丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A时释放的一分子二氧化碳，可以提高葡萄糖的利用率。•双歧杆菌能利用α-半乳糖苷酶特异降解并消化吸收α-D半乳糖苷低聚糖，而人机体则无消化该糖的功能。β-半乳糖苷酶能降解乳糖，可将其用于生产乳制品，以便提高乳糖不耐症患者对乳制品的消化利用率。此外，双歧杆菌中的特殊糖代谢酶还包括α和β-葡萄糖苷酶、甘露糖苷酶和D-木糖苷酶等，这些酶均为双歧杆菌所特有，并用于代谢人体不能消化吸收的特殊低聚糖蛋白肽代谢酶系双歧杆菌含有较高生物活性的L-亮氨酸肽酶，其主要作用于蛋白质和多肽结构链的N-端氨基酸的残基，尤其是含亮氨酸的肽类以及某些脂肪的胺类。双歧杆菌的磷蛋白磷酸酶能特异分解奶类中的α-酪蛋白，提高了蛋白消化率。此外，还发现双歧杆菌能代谢产生二肽酶、三肽酶和羧肽酶等肽类水解酶。胆盐水解酶系•双歧杆菌还能产生胆盐水解代谢酶，能水解6种胆盐，尤其是甘氨酰胆酸盐水解酶能特异性地使结合胆酸盐水解生成游离胆汁酸，进一步增强了胆酸的抗菌活性。•其他•双歧杆菌中还含有N-乙酰D-葡萄糖胺酶、N-亚硝胺降解酶、NAD-氧化还原酶和超氧化物歧化酶(SOD酶)等，专门用于降解吸收某些特殊物质。双歧杆菌对不利生理条件的敏感性•对抗菌素的敏感性•双歧杆菌对胆汁酸的敏感性•胃酸对双歧杆菌的影响•噬菌体对双歧杆菌的影响双歧杆菌的治疗效果•双歧杆菌具有以下治疗效果：•1、维护肠道正常细菌菌群平衡，抑制病原菌的生长，防止便秘，下痢和胃肠障碍等；•2、抗肿瘤；•3、在肠道内合成维生素、氨基酸和提高机体对钙离子的吸收；•4、降低血液中胆固醇水平，防治高血压；•5、改善乳制品的耐乳糖性，提高消化率；•6、增强人体免疫机能，预防抗生素的副作用，抗衰老，延年益寿。•双歧杆菌本身就是人体必不可少的营养源，它能自身合成人体所必需的维生素Bl、B2、B6、Bl2、叶酸、烟酸等多种维生素、氨基酸和蛋白质类，直接向宿主提供营养物质双歧杆菌的应用现状及前景展望•含双歧杆菌的微生物制剂现已上市或正应用于临床的制剂有：口服双歧杆菌活菌制剂（回春生或丽珠肠乐）、口服双歧三联活菌胶囊（培菲康）、口服双歧杆菌三联活菌制剂（金双歧）、口服双歧四联活菌片、口服酪酸梭菌、双歧活菌胶囊和散剂等。•双歧杆菌在食品中的应用现已在奶制品中或一些保健食品中加入双歧杆菌活菌，或加入双歧杆菌所需底物直接刺激肠道中该菌的生长。现已证明，同时使用益生元和益生菌的“合生元”，能促进外源菌的定植、肠道内有益菌生长活化，从而维持与恢复肠道内微生态平衡，促进宿主健康。双歧杆菌制剂的应用中存在的问题及展望•作为活菌的微生态制剂，要求在有效期内含有一定数量的存活功能菌。制剂中所有的细菌对酸、氧、水分较敏感。现代生活中乳制品和口服液占较大优势，因此选育一些既抗酸耐氧、又溶于液体制剂中较长时间存活的优质菌株是十分重要的。我国在育种方面的研究已取得了一定进展。更多的优良菌种仍在进一步寻找、研究过程中。•目前，国内外对双歧杆菌研究取得了令人瞩目的进展，双歧杆菌独特的保健功能和潜在的医药、保健食品开发利用前景受到人们的普遍关注。随着微生物学、分子生物学、医学和药学等学科新技术的飞速发展，新生理功能的发现、抗病机制的深入研究探索和再认知、新型药物制剂、高层次保健食品的开发利用等方面的研究推向一个崭新的阶段，使双歧杆菌为促进人类的身体健康发挥更大作用。•目前顿双歧杆菌基因测序基本完成谢谢！