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杜邦專利菌種鼠李糖乳桿菌 HN001 —一種確證有效的益生菌

發表時間:2020-02-20 12:58作者:杜邦益生菌研究人員

  隨著人們越來越意識到飲食與健康之間的關系,對于不僅提供基本營養,還能增強健康的產品的需求日益增加。研究表明,攝入益生菌——有益的細菌——有利于保持身體微妙的微生物平衡。這種平衡尤其以增強腸道健康和免疫系統而著稱,還兼具其他生理功能。因此它是保持人總體健康的一個關鍵因素。益生菌是活的微生物,當適以足夠的量時,能帶給宿主健康益處。糧農組織/世衛組織,2001 [1]盡管其他微生物屬的一些菌株也被認為具有益生菌性質,大多數益生菌屬于乳桿菌屬或雙歧桿菌屬。益生菌的有益功效包括減少某種疾病的危險因素,或改善身體的某些自然功能,從而幫助維持攝入者的健康。到目前為止,這些功效已被記載存在于兩個領——也是杜邦主要的益生菌研究領域:? 胃腸健康? 有益的免疫系統調節益生菌被提出具有諸多健康益處,并且某些功效勝過其他功效。然而應注意的是,每種益生菌菌株具有各自特定的健康益處,沒有一種益生菌能囊括所提出的全部健康益處。此外,當一種益生菌菌株具有某種健康益處時,不能假定即使為同一種屬的另一菌株也具有相似的性質。細菌菌株的來源(例如人類胃腸道)不構成其作為益生菌的特性的保證或前提條件。某種菌株要成為益生菌,必須滿足某些要求。它們將能在攝入后改善其在腸道中的功能,并提升其在產品中的存活性。? 菌株必須安全。因此菌株必須通過適當的分子技術鑒定? 菌株必須具有臨床證明的健康益? 菌株應能耐酸耐膽汁? 菌株應具有良好的技術特性,比如能夠在最終消費品中存活,無論是食品或膳食補充劑,并且為中性,或者有利于提升食品的味道確立益生菌菌株的真實品質和價值的唯一可靠方法,是通過系統的體外和體內研究,特別是人體臨床試驗。鼠李糖乳桿菌 HN001 已接受所有這些類型的研究。這種菌株的科學證據在數次審查中得到高度評價[2,3,4,5,6,7].菌種的特征鼠李糖乳桿菌是一種革蘭氏陽性兼性厭氧、不運動、不生芽孢的桿狀微生物。鼠李糖乳桿菌最初被認為是干酪乳桿菌的一個亞種。后來的遺傳學研究發現,它是一個單獨的物種。因此其分類名稱于 1989 年從干酪乳桿菌鼠李糖亞種,變為鼠李糖乳桿菌[8]。鼠李糖乳桿菌已在奶酪中被人攝入數百年時間,它也是在母乳喂養的嬰兒中最常見的乳桿菌種之一[9]。選擇和分類鼠李糖乳桿菌 HN001 最初從新西蘭生產的切達干酪中分離出來,并作為乳制品的一部分被攝入 20 多年。在新西蘭乳業研究所(New Zealand Dairy Research Institute)篩選出 200 個菌株后,鼠李糖乳桿菌HN001 被鑒定為潛在的益生菌菌株,并被選擇用于進一步的動物和人體研究,因為其能夠在低 pH 和相對較高的膽汁濃度下存活[10]。這些研究表明鼠李糖乳桿菌 HN001 到對益生菌性質的最嚴格要求。菌株的免疫增強性質得到了密切關注,并在幾項研究中得到記錄。研究者已使用現代分子生物學方法來鑒定鼠李糖乳桿菌 HN001,比 DNA/DNA 同源性、SDS page 分析,以及物種特異性 PCR 引物。如 PFGERAPD 等基于 DNA 的方法已被用于菌株水平的鼠李糖乳桿菌 HN001 鑒別[10]。 T M 5 7 - 2 e2該菌株被存放于澳大利亞政府分析實驗室(AGAL),保藏號為NM97/09514。安全攝入乳桿菌和雙歧桿菌通常被認為安全且適于人類攝入,因為它們有著用于發酵食品的長久歷史,并在人的腸道與泌尿生殖道中普遍存在。鮮有感染實例與這些細菌相關,數項已發表的研究確定了它們的安全性[11,12,13]。更具體地說,鼠李糖乳桿菌已被列入《具有在食品中安全使用記錄史的微生物清單》[14]。該物種也被納入到歐盟食品安全局(EFSA)的安全資格認定列表[15]。一般安全性為了進一步評估鼠李糖乳桿菌HN001 的安全性,我們在小鼠中進行了數項急性和慢性毒性研究,以及在特定安全性方面的體外研究。在一項研究中,小鼠被喂食不同劑量的鼠李糖乳桿菌 HN001 七天5x10E7、10E9 5x10E10 cfu//天)。在實驗期間,研究者在任意組中均未觀察到異常臨床體征。與非益生菌對照組相比,喂食益生菌的小鼠在飼料攝入、水攝入,或活體重量增加方面均沒有顯著差異。任何動物的脾臟中均未檢測到細菌。組織學和血液學參數也表明鼠李糖乳桿菌 HN001 沒有對小鼠健康造成不利影響[16]。另一項喂食試驗研究了鼠李糖乳桿菌HN001 的一般安全性。給小鼠施用2.5x10E9、5x10E10 2.5x10E12 cfu/千克體重/天的益生菌菌株四周。結果表明,無論劑量如何,四周的鼠李糖乳桿菌 HN001 攝入對動物的一般健康狀態、血液學、血液生物化學、腸粘膜組織學參數,或細菌易位發生率沒有不利影響[17]。另一項研究旨在評價鼠李糖乳桿菌HN001 的急性口服毒性,并研究在以10E11 cfu /小鼠/天的高劑量喂食菌株八天的小鼠中的細菌易位和腸粘膜病理學。結果表明,該菌株對一般健康狀況、食物攝入、體重增加和腸粘膜形態沒有不利影響。從血液和組織樣品中沒有回收到活細菌[18]。結果表明鼠李糖乳桿菌 HN001 為非致病性、無毒,對小鼠健康沒有不利影響。無自身免疫疾病風險鼠李糖乳桿菌 HN001 被選擇的原因在于其調節免疫系統的能力(參見下文)。在免疫系統對不應引發免疫應答的組分做出反應的情況下,比如發生自身免疫疾病和過敏時,免疫系統不應受到進一步刺激。在檢測自身免疫疾病的動物模型中,研究顯示鼠李糖乳桿菌 HN001 不誘導或增強自身免疫應答。因此,對于患有自身免疫疾病或有自身免疫疾病風險的受試者,該菌株可被認為是安全的[19]。無粘蛋白降解另有研究證明,鼠李糖乳桿菌HN001 不在體外降解粘蛋白[20]。粘蛋白是覆蓋胃腸道內表面的粘液成分,并有防止細菌侵入以及機械性和酶損傷的保護性物理屏障作用。該層受到任何干擾將損害宿主的粘膜防御功能。由于鼠李糖乳桿菌 HN001 不能降解粘蛋白,其有可能在粘膜界面處為非侵入性、無毒的。事實上,在幾項動物研究中,沒有發現該菌株轉移到腸外的器官[16,17,18]。不誘導血小板聚集進一步的體外研究表明,鼠李糖乳桿HN001 不誘導血小板聚集——這被認為是栓塞形成和心內膜炎(心臟瓣膜的感染)的風險因素。該發現進一步加強了該菌株的安全記錄[21]。耐抗生素對有限數量的特異性抗生素的抗性是細菌的常見性質,益生菌也不例外。這是所謂的內在抗生素抗性,對于既定種屬的大多數菌株是常見的。但可轉移的抗生素抗性卻是一個問題,因為它可能轉移到潛在的致病細菌,導致潛在的不可治愈的感染。人們已發現鼠李糖乳桿菌 HN001 不具有可轉移的抗生素抗性,因此不會有助于潛在病原微生物中抗生素抗性的傳播[22]。 0-2 歲人類嬰兒的安全作為鼠李糖乳桿菌 HN001 對嬰兒濕疹的雙盲、安慰劑對照臨床試驗[40]一部分,人們收集了一系列安全結果數據。此舉目的在于檢查有患上特應性皮炎的風險的嬰兒,是否由于將這些益生菌作為長期膳食補充劑而遭受任何負面的健康影響。對結果進行分析可看出,從出生至兩歲期間每日攝入益生菌(每日劑量為6x10E9 cfu)對該敏感群體的一般生長、健康和耐受性沒有影響。研究結果表明,鼠李糖乳桿菌 HN001 從出生起施喂嬰兒依然安全、耐受性良好,不影響其正常生長或腸道和免疫發育[23]。該菌株也經過許多倫理委員會的人類研究審查并得到批準,說明醫學和科學專家對其安全性抱有信心。3根據全部現有證據,沒有跡象表明該菌株不能安全地被人類攝入。健康相關性質鼠李糖乳桿菌 HN001 已在體外進行了廣泛的研究,重點在于指示有益功效的特征。除了令人信服的體外證據,多項動物試驗和人類研究已證明了巨大的益生益處。這些研究讓人得以廣泛了解該菌株的益生菌功能。本研究的主要結果總結如下。有益于腸道健康腸道微生物群對健康的重要性人類胃腸道是一個極其復雜的生態系統,是宿主與環境的最大接觸面積。該生態系統包括:? 腸胃上皮? 免疫細胞? 常住微生物群長期以來,人類胃腸道的主要功能被認為是消化和吸收營養物,以及排泄無用終產物。 但近年來,人們已經承認胃腸道負責實現對我們健康至關重要的許多其他功能。人類腸胃道內含有大量微生物細胞10E14 個細胞),數量為構成人體的人類細胞的十倍。腸道微生物群估計由至少 1000 種物種組成,但僅有約 10 種在數量上占到所有細菌95-99%。腸道微生物群的許多成員是有益的,其他一些具有潛在危害性,另外有一些功能未知。腸道微生物群的另一個重要功能是刺激免疫系統的成熟,并提供針對進入的潛在致病微生物的保護。普遍認為,腸道中含有較高濃度的包括乳桿菌和雙歧桿菌在內的某些菌屬,與更健康的腸道相關。當這種高度復雜的微生物群落的脆弱生態平衡受到環境或生理因素干擾時,身體對傳染性和免疫炎性疾病的易感性會增大。因此可能需要重建有益的微生物群。研究表明,特定的益生菌菌株可用于優化腸道微生物群的組成與活性,從而治療一系列疾病或不利狀況,或降低其風險[24,25]。體外研究耐酸耐膽汁根據普遍接受的益生菌定義,益生菌微生物在攝取時應是活的,才能帶來健康益處。這一定義意味著益生菌必須在胃腸道中存活,并且根據一些解釋,要短暫地駐留在宿主的腸粘膜上。多種性狀被認為與活著通過胃腸道相關,其中最重要的是耐受胃中的高酸性條件以及小腸中的高膽汁鹽濃度。8.28.07.87.67.47.2鼠李糖乳桿菌 HN001 在體外表現出對低 pH 的高耐受性和對膽汁鹽的高耐受性(圖 1[10]。對腸粘膜的粘附雖然粘附不是菌株具備益生菌性質的先決條件,但因為許多原因,益生菌與腸粘膜的相互作用被認為至關重要。與腸粘膜的結合可以延長益生菌菌株存在于腸內的時間。這種與粘膜的相互作用使益生菌與腸免疫系統緊密接觸,使其有更好機會調節免疫應答。它還可以通過限制其在腸內留駐的能力來抵御腸道病原體。目前,人們使用體外細胞系測量了其粘附性,主要為 Caco-2 HT-29(圖2)。雖然這并非對益生菌粘附到體內腸粘膜能力的徹底測試,但是人們認為粘附到這些細胞系能充分指示其附著潛力。2. 粘附在 Caco-2 細胞單層模型上的鼠李糖乳桿菌 HN001 [26]。駐留的微生物參與許多代謝過程,比如未消化的碳水化合物發酵為短鏈脂肪酸,以及脂質代謝和維生素的合成。0.4% 0.8% 1.0% 0hr 1hr 2hr 3hr膽汁濃度 pH 3.0 時存活率1. pHpH 3.0)和高膽汁濃度對鼠李糖乳桿菌 HN001 存活率的影響 [10]。 Log cfu/ml4與陽性(經識別的益生菌乳桿菌菌株)和陰性對照組(非益生菌保加利亞乳桿菌)相比,鼠李糖乳桿菌 HN001 示出對體外研究(表 1)中采用的人上皮細胞系的強粘附性[26]。抑制病原體益生菌對胃腸道病原體的防御作用對腸道微生物群的治療調節非常重要。細菌菌株 HT-29 Caco-2 HT-29 MTX鼠李糖乳桿菌 HN001 161 219 410鼠李糖乳桿菌 105 145 257約氏乳桿菌 121 155 360保加利亞乳桿菌 0 1 2 1. 不同菌株在體外環境中對人腸上皮細胞的粘附指數[26]。益生菌能夠抑制、替代病原體,并與之競爭,但這些能力根據具體菌株而有所不同。益生菌菌株對病原微生物的推定作用機制包括產生抑制性化合物、與病原體競爭粘附位點或營養源、抑制細菌毒素的產生或作用、能夠與病原體共聚,以及刺激免疫系統。在上述研究中,人們還研究了鼠李糖乳桿菌 HN001 對大腸桿菌O157:H7 腸內細胞單層模型的抑制作用。用鼠李糖乳桿菌 HN001 的無細胞培養物上清液預處理大腸桿菌,減少了可培養的大腸桿菌數目,以及該毒性菌株的侵襲能力和細胞締合性[26]。人類研究通過腸道存活為實現健康益處,益生菌通常需要能存活并在胃腸道中保持活性。如上所述,體外研究已經顯示鼠李糖乳桿菌 HN001 能夠耐受類似于胃中的低 pH 條件。該菌株還能夠在十二指腸中的膽汁濃度下存活[10]。調節人腸道微生物群的種群或活性的能力被認為是益生菌的一項重要特征。人們已進行了進一步研究,以確定該菌株是否能夠在體內駐留在腸道內。它對常駐的腸道微生物群有何影響也進行了評估。在一項長期人類研究中,人們研究了攝入鼠李糖乳桿菌 HN001 對人胃腸道微生態的影響。受試者通過奶制品每天攝入 1.6x10E9 cfu 的鼠李糖乳桿菌 HN0016 個月對照期、6個月試驗期、3 個月試驗后期)。研究者通過細菌 DNA 消化物的脈沖場凝膠電泳,分析了每個受試者糞便中乳桿菌群的組成,以便區分鼠李糖乳桿菌 HN001 和同種屬的其他菌株。結果表明,在施用鼠李糖乳桿菌HN001 期間,志愿者糞便中乳桿菌的檢出頻率和濃度(cfu/g)均有增加,但在施用停止后立即降至基線(圖 3)。大多數分離物屬于干酪乳桿菌類別(當時包括干酪乳桿菌、副干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌和玉米乳桿菌)。腸球菌在糞便中檢出頻率和濃縮也有所增加。在攝入期間,P <0.00046420鼠李糖乳桿菌 HN001 以不同水平在所有受試者的糞便中被檢測到,但在施用停止后再未檢測到。 這項研究得出結論,鼠李糖乳桿菌 HN001 能通過消化道存活,但相對長期施用該菌株不改變人類糞便微生物群的生物化學或永久細菌學情況[27]。對免疫系統的有益調節益生菌概念與免疫系統人免疫系統是一套高效復雜的系統,為身體抵御外來感染因子(細菌、病毒和寄生蟲)以及惡性細胞和其他有害物質。發揮最佳功能的免疫系統是預防傳染性和非傳染性疾病的重要保障。胃腸道是身體最大的免疫器官,估計含有所有抗體產生細胞的 80%。腸道微生物群是人體免疫防御系統的關鍵因素[28]。新生兒的免疫系統在功能上不成熟。在嬰兒期接觸抗原是促進腸粘膜免疫系統發育、維持免疫內環境穩定所必需的。源自腸道微生物群和環境的微生物抗原在腸相關淋巴組織(GALT的成熟和正??共≈邪l揮著關鍵作用。這一結論已在無菌小鼠的研究中得到了證明。無菌動物具有較差的免疫系統,腸粘膜中的 IgA 漿細胞和上皮內淋巴細胞較少,免疫球蛋白的水平也較低。導入期 干預期洗脫期3. 補充鼠李糖乳桿菌 HN001 增加糞便中乳桿菌數目[27]。 乳桿菌, CFU/g, log105與常規飼養的動物相比,它們表現出對疾病更高的易感性。在西方社會,減少微生物接觸也與特應性和自身免疫性疾病的發病率增加相關[29]。有大量的證據表明,特定的益生菌菌株能夠刺激并調節自然和獲得性免疫反應的數個方面。這可以通過刺激腸道免疫系統,或調節免疫細胞的產生和功能來實現[2,29]。能夠調節某些免疫功能的益生菌可以改善對口服接種的反應,縮短某些類型的感染的持續時間或降低其風險,或者降低過敏及其他免疫病癥的風險或緩解其癥狀[2,29]。動物研究增強自然和獲得性免疫力免疫系統的調節是與杜邦?丹尼斯?系列益生菌有關的一個深入研究領域。其目的旨在了解每個菌株如何有助于維持并平衡最佳免疫功能。我們已通過數項免疫檢測來探索鼠李糖乳桿菌 HN001 在免疫增強功效方面的作用。哺乳動物免疫系統通常被認為由兩個主要部分組成:自然或先天免疫系統,以及獲得性或適應性免疫系統。為了研究鼠李糖乳桿菌 HN001是否可以通過免疫增強功效提供健康益處,人們對自然和獲得部分的免疫系統進行了測試。一項研究評估了口服施用鼠李糖乳桿菌 HN001 對健康小鼠的天然和獲得性免疫的各種指標有何影響。補充鼠李糖乳桿菌 HN001 導致如外周血白細胞和腹膜巨噬細胞的吞噬活性顯著增加。此外,血清抗體對口服和全身施用抗原的反應也顯著增強。這項研究的結果表明,鼠李糖乳桿菌 HN001 能夠增強小鼠的自然和獲得性免疫的多項指標[30]。細胞因子是由影響其他細胞行為的細胞所產生的激素樣蛋白,因此在免疫系統功能的調節中起著重要作用。一項研究調查了在正表現出 Th2 型免疫應答的小鼠中,鼠李糖乳桿菌HN001 調節細胞因子產生的能力。在這項研究中,鼠李糖乳桿菌 HN001顯示同時增加 Th1 Th2 細胞因子產生的能力。這兩種細胞因子之間的平衡被認為可決定該菌株的免疫調節性質的特征[31]。另一項研究調查了鼠李糖乳桿菌HN001 的免疫調節作用是否能保留在不同的遞送基質中。將該菌株用不同的乳基基質遞送給小鼠:含鼠李糖乳桿菌 HN001 的全乳補充劑、含鼠李糖乳桿菌 HN001 的發酵乳補充劑,以及被鼠李糖乳桿菌 HN001 部分發酵的全脂奶。對于全部三種基質,該菌株均顯示出程度類似的增強血細胞的吞噬活性。這些結果進一步證實了HN001 的免疫刺激性。這些發現也與該菌株在益生菌食品中的應用有關[32]。另一項研究的目的是雙重的:一是確定細菌細胞活力對免疫增強的影響,二是確定鼠李糖乳桿菌 HN001 在活體中實現免疫增強的劑量-反應關系。鼠李糖乳桿菌 HN001 的活菌制劑和熱滅活制劑均顯示出增強小鼠血液和腹膜白細胞的吞噬活性,劑量為每10E9 個微生物。對比之下,只有活細胞增強了腸粘膜抗體對霍亂毒素疫苗的反應。在劑量-反應研究中,結果顯示用10E7 cfu 的活鼠李糖乳桿菌 HN001 喂小鼠 14 天,增強了血液白細胞的吞噬能力,用 10E9 10E11 cfu/天觀察到提升的增強作用。相比之下,要增腹膜白細胞的吞噬活性,需要最小劑量為 10E9 cfu/天的 HN001 活菌,并且觀察到每天 10E11 cfu 未出現進一步增加。這項研究表明,鼠李糖乳桿菌 HN001體現出對小鼠吞噬防御系統存在取決于劑量的影響。這還表明,雖然固有的細胞免疫系統會對死亡的細菌做出反應,但特定的腸粘膜免疫只受到活細胞的刺激[33]。增加對感染的抗性增加對感染和疾病的抗性作為一種免疫刺激益處,可以通過體內模型和感染攻擊研究加以證明。鼠李糖乳桿菌HN001 已在幾種動物模型中顯示出對常見病原體抵抗有效(見下文)。抵抗沙門氏菌實驗性感染為了研究這種免疫增強是否實際導致對致病細菌的抗性提高,人們通過一項研究探討了鼠李糖乳桿菌 HN001 護小鼠抵抗鼠傷寒沙門氏菌(一種常見的胃腸道感染劑)的能力。研究者設計了一組實驗,模擬在用益生菌預處理之后或在同時,單次接觸高水平病原體(在攝入嚴重污染的食物后可能發生),以及在一段時間內慢性接觸兩種不同劑量的病原體的情[34]。在受到單次口服劑量的鼠傷寒沙門氏菌攻擊的小鼠中,接受益生菌的小鼠在總體健康評分,以及飼料和水攝入量和體重增加方面顯著提高,并且死亡率大為降低。629 只對照組小鼠中,僅有 2 只存活至研究結束,而飼喂鼠李糖乳桿菌HN001 30 只小鼠中有 27 只存活(圖 4)。在用益生菌飼喂的小鼠的采血和腸液樣品中,抗鼠傷寒沙門氏菌抗體滴度顯著更高。來自其他實驗亞組的結果顯示,對照組小鼠肝臟和脾臟中的沙門氏菌計數顯著高于用益生菌飼喂的小鼠;并且鼠李糖乳桿菌 HN001 飼喂小鼠的血液和腹膜白細胞的吞噬作用反應顯著高于對照小鼠。存活率,%1008060400飼喂鼠李糖乳桿菌對照組0 5 10 15 20施以鼠傷寒沙門氏菌后的時間,天這些實驗表明攝取鼠李糖乳桿菌HN001 顯著降低了高度感染性的鼠傷寒沙門氏菌轉移到內臟器官的能力。4. 補充和不補充鼠李糖乳桿菌 HN001 在小鼠在感染沙門氏菌后的存活率[34]。在高與低的沙門氏菌劑量條件下都可看到這種作用。此外,這種益生菌增強了動物不同宿主細胞以及不同體細胞位點的血液中嗜中性粒細胞和腹膜白細胞中巨噬細胞[34],在遭受致病性攻擊時的先天免疫應答。減少小鼠的大腸桿菌感染在采用大腸桿菌 O157:H7 的類似研究中,在用鼠李糖乳桿菌 HN001 飼喂的小鼠中觀察到大腸桿菌的發病率與易位率比對照組更低。益生菌飼喂小鼠也顯示出顯著較高的腸部抗大腸桿菌IgA 反應和血液白細胞吞噬活性[35]。降低糖尿病大鼠的血糖水平糖尿?。ㄍǔ7Q為 1 型糖尿?。┦怯?/span>于胰島素的激素水平和/或作用不足引起的,以異常高血糖為特征的一種代謝疾病。研究顯示,在化學誘導的 1型糖尿病動物模型中,如果用鼠李糖乳桿菌 HN001 組合乳雙歧桿菌HN019 和嗜酸乳桿菌菌株予以處理,糖尿病大鼠升高的血糖水平可降低達50%,原因最有可能是一種獨立于胰島素外的機制。對健康大鼠的血糖水平則沒有觀察到有此功效。這些結果表明,某些益生菌菌株可能成為標準糖尿病療法的有益補充[36]。人類研究增強自然免疫功能自然免疫的主要細胞效應物包括上皮細胞、吞噬細胞(單核細胞、巨噬細胞、嗜中性粒細胞),以及自然殺傷細胞(NK 細胞)。吞噬細胞能有效清除微生物病原體,NK 細胞對抵御病毒感染和腫瘤細胞至關重要。鼠李糖乳桿菌 HN001 的免疫調節性質已在幾組精心設計的健康中老年受試者人體試驗中得到證明。這證實了以往動物研究和體外研究的發現。人們進行了一項研究,以確定含鼠李糖乳桿菌 HN001 的膳食補充劑對健康老年受試者的外周血自然殺傷NK)細胞活性的影響。在攝入鼠李糖乳桿菌 HN001 三周后,雄性和雌性受試者中 NK 細胞的活性顯著增加。當不再攝入益生菌補充劑時,反應降低到與基線值無顯著差異的水平(圖 5)。這表明攝入鼠李糖乳桿菌 HN001 可增強重要的細胞免疫功能。此外,年齡與因攝入鼠李糖乳桿菌HN001 而相對增加的 NK 細胞功能之間存在顯著的相關性。在 70 歲以上的分組中觀察到最大的 NK 細胞功能增加。這一相關性尤為突出,因為這個年齡組的大多數人的 NK 細胞功能受到抑制[7, 37]。對健康老年受試者的研究也探討了含鼠李糖乳桿菌 HN001 的膳食補充對免疫細胞功能的影響。研究者通過測量血液白細胞的吞噬作用、多形核白細胞(PMN)和單核吞噬細胞之間的差異來評估免疫功能。這兩類吞噬細胞的活性水平都因為益生菌而顯著增加,盡管在洗脫期內水平返回至基線值(圖 6)。這些結果表明,鼠李糖乳桿菌 HN001 能夠增強人類的自然免疫方面,提供了以受控方式提高免疫力的有效手段[38]。在研究鼠李糖乳桿菌 HN001 對免疫細胞功能的類似研究中,一半參與者接受了溶解在與導入期和洗脫期所攝入相同的低脂奶粉飲料中的益生菌菌株。另一半接受乳糖水解的低脂奶粉飲料。7導入期后 施用 洗脫期后 導入期前 re 導入期后 施用 洗脫期后鼠李糖乳桿菌 n 鼠李糖HN001 乳桿菌 HN001 后被殺死的靶細胞,%50男性女性PMN 細胞的吞噬活性,%80PMN 細胞單核細胞單核細胞的吞噬活性,%2540702030 601520 5010 40 105. 含鼠李糖乳桿菌 HN001 的膳食補充劑對體外 NK 活性的影響[37]。 6. 含鼠李糖乳桿菌 HN001 的膳食補充劑對 PMN 細胞和單核細胞的體外吞噬活性的影響[38]。研究者通過測量多形核細胞和單核細胞的血液白細胞吞噬活性,評估了免疫功能。兩種類型的吞噬細胞的活性水平被益生菌顯著提高。并且在洗脫期間水平再次回到基線。低脂奶粉基質無論是常規或是乳糖水解,均不影響益生菌功效[39]。以前的研究結果已通過一項小型干預前和干預后試驗得到證實——這一試驗側重于老年受試者自然細胞免疫的短期結果測量。受試者攝入總量為5×10E9 cfu /天的鼠李糖乳桿菌HN001,并持續三周。單核細胞和PMN 細胞的吞噬能力,以及 NK 細胞活性在鼠李糖乳桿菌 HN001 攝入之后顯著升高。在后續的洗脫期間,水平回到接近基線水平。這項研究表明,連續三周攝入 5x10E9 cfu /天的鼠李糖乳桿菌 HN001 足以增強老年受試者的免疫力[40]。這些研究表明,鼠李糖乳桿菌 HN001攝入對中老年成人免疫功能的重要標志物具有一致的影響。此外有結果表明,最初免疫狀態較差的攝入者可獲得最大益處。鼠李糖乳桿菌 HN001 對特應性皮炎的影響研究者通過一項研究,分析了兩種益生菌(鼠李糖乳桿菌 HN001 和乳雙歧桿菌 HN019)的組合對于兒童已患上的特應性皮炎(AD)有何影響。研究者在基線、開始治療后 2 周和 12周,以及停止治療后 4 周,對 AD 圍和嚴重性的量度——SCORAD(特應性皮炎評分指數)進行了評估。 在這一研究中,鼠李糖乳桿菌 HN001和乳酸乳桿菌 HN019 的組合改善了AD 病癥,但僅在食物致敏的兒童亞組中[41]。最近,鼠李糖乳桿菌 HN001 已被證明對兒童濕疹有功效。一項雙盲、隨機、安慰劑對照臨床試驗研究了鼠李糖乳桿菌 HN001 在過敏性疾病風險嬰兒中預防濕疹和特應性疾病的能力。這項研究中,妊娠女性被施予6x10E9 cfu /天的鼠李糖 HN001 膳食補充劑,她們被隨機選擇從妊娠 35周起每天攝入鼠李糖乳桿菌 HN001或安慰劑,持續六個月(如為母乳喂養)。她們的嬰兒也被隨機選擇從出生起至兩歲接受相同治療。嬰兒的濕疹累積發病率和特應性的點位發病率,2 歲時采用普通過敏原皮膚點刺法來進行評估。 結果表明,與接受安慰劑的嬰兒相比,接受鼠李糖乳桿菌 HN001 的嬰兒具有顯著降低的濕疹風險(約 50%)(圖 7)。鼠李糖乳桿菌 HN001 組中發生特應性皮炎的兒童也沒有出現嚴重的濕疹(圖 8)。鼠李糖乳桿菌 HN001 特應性沒有顯著影響[42]。這項研究表明鼠李糖乳桿菌 HN001 有效降低高危嬰兒濕疹發病的風險。該研究還探索了母體補充益生菌對臍帶血和母乳中免疫標記物的影響,從而了解益生菌在過敏預防中的可能機制。在這項研究中,鼠李糖乳桿菌HN001 誘導了被認為有助于降低過敏風險的特定免疫參數——臍帶血中的腫瘤壞死因子(TNF)-a、免疫球蛋白(Ig) A,以及母乳中的轉化生長因子(TGF)-β。結果表明,從妊娠開始就補充益生菌可能通過不同的途徑產生影響。雖然最明顯的作用機制是通過母-定居,但這項研究表明,母體接受補充劑也可對胎兒免疫功能產生產前影響,80.4 安慰劑鼠李糖乳桿菌HN0010.4 安慰劑鼠李糖乳桿菌 HN0010.30.20.10.30.20.10.00 3 6 9 12 15 18 21 24時間,月0.00 3 6 9 12 15 18 21 24時間,月7. 服用安慰劑或鼠李糖乳桿菌 HN001 的嬰兒的 2 年累積發病率[42]。 8. 服用安慰劑或鼠李糖乳桿菌 HN001 的嬰兒 SCORAD >10 2 累積發病率[42]。并通過母乳中的免疫調節劑實現潛在的產后影響[43]。L/D-乳酸產生乳酸是乳酸菌和其他微生物發酵過程的最重要代謝終產物。數千年來,乳酸發酵一直被用于發酵食品的生產。由于其單細胞結構,乳酸有兩種光學異構體。一種被稱為 L(+)-乳酸,另一種鏡像形式被稱為 D(-)-乳酸。在人類、動物、植物和微生物中,L(+)-乳酸是碳水化合物和氨基酸代謝的常見中間體或終產物。它對于厭氧條件下的能量產生至關重要。在人和動物的器官中,內源合成D(-)-乳酸的數量非常低。這種異構體通常以納摩爾濃度級存在于哺乳動物的血液中,并且可以由衍生自脂質或氨基酸代謝的甲基乙二醛形成。鼠李糖乳桿菌 HN001 僅產生 L(+)-乳酸。益生元的利用胃腸道細菌在腸道中成功利用不同碳水化合物的能力帶來了競爭優勢。益生元是不可消化的食物成分,其選擇性地刺激宿主腸中有益微生物菌株的生長和/或活性[44]。人乳中低聚半乳糖的存在被認為支持在母乳喂養的嬰兒腸中雙歧桿菌的存在。除了大多數雙歧桿菌,只有少數來自其他屬的菌株(包括乳桿菌)具有利用低聚半乳糖的能力。經證明,鼠李糖乳桿菌 HN001 可利用來自乳制品(商業奶粉)的低聚半乳糖以支持其體外生長[45]。這意味著低聚半乳糖可能是鼠李糖乳桿菌HN001 的潛在益生元。應用和穩定性鼠李糖乳桿菌 HN001 在多種食品應用中體現出極好的穩定性,包括酸奶和奶酪[46, 47, 48],以及非液體產品,比如粉末補充劑、膠囊和片劑。益處總結鼠李糖乳桿菌 HN001 是一種有據可查體現出顯著益生菌功效的菌株。數項已發表的研究描述了菌株的性質,特別是在免疫系統調節領域。9 是基于這些研究的屬性匯總。其與健康相關的益處可概括如下:? 有助于加強身體的自然防御力? 有助于加強老年人的自然防御力? 促進身體增強抵抗力? 有助于積極影響健康的免疫系統? 降低特應性濕疹的發生率和嚴重? 有助于改善腸道微生物群的組成參考文獻:Publications on L. rhamnosus HN001 in bold.1. 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