益生菌的作用機(jī)理及功能的研究進(jìn)展

操銀紅

(西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院動物科學(xué) 甘肅蘭州 730124)

益生菌(probiotic)可以改善腸道健康,平衡菌群,被稱為微生態(tài)調(diào)節(jié)劑,是一種取代平衡系統(tǒng)中的一種或者是多種菌系作用的微生物添加物,為了提升機(jī)體的抗病能力、新城代謝能力和對飼料的消化吸收能力,對消化道補(bǔ)充有益的微生物,可以有效地改善消化道菌群的平衡,對生物產(chǎn)生有益的作用,從而達(dá)到了防治消化道疾病以及促進(jìn)生長的雙重作用的微生物添加劑。運(yùn)用益生菌制劑主要是為了防治致病菌感染,具有改善腸道功能、增強(qiáng)免疫力、抗高血壓,調(diào)控泌尿系統(tǒng)健康等功能。本文主要從四個方面總數(shù)益生菌一直致病菌的作用機(jī)理,主要為益生菌與致病菌競爭黏附位點(diǎn)、抗菌效應(yīng),提高免疫力及其提高消化吸收。

1 益生菌(probiotic)作用機(jī)理

1.1 競爭黏附位點(diǎn)

腸上皮細(xì)胞表面分子的受結(jié)合體會與致病菌相結(jié)合,益生菌細(xì)胞系上的表面分子可以有效的控制腸上皮細(xì)胞表面分子與致病菌相結(jié)合的結(jié)合體。為了控制致病菌的侵入,非致病菌依附在腸上皮細(xì)胞上面,這種依附方式同時也顯示了致病菌對營養(yǎng)的爭搶,從而阻礙了致病菌的過度繁殖。

1.1.1 S-層蛋白

S-層蛋白是由蛋白質(zhì)組成,一些是由糖蛋白亞基組成,它們按照晶狀規(guī)則排列。為了提升醫(yī)生功能,致病菌與S-層蛋白質(zhì)相互爭搶來依附到腸上皮細(xì)胞的受體。菌株L.brevisATCC8287的S-層擔(dān)保與人腸上皮細(xì)胞具有親和力是Hyn?nen等進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)的,這同樣也可以發(fā)揮控制致病菌依附這一機(jī)制。

1.1.2 胞外多糖

乳酸桿菌的胞外多糖(EPS)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,所以,其中單糖連接、分支和替代方式都是不相同的,所以說,糖單體存在差異。EPS可以影響細(xì)胞表面理化特性用,另外EPS作為宿主配體,有時作為致病菌凝集素來調(diào)節(jié)致病菌的黏附作用。

1.1.3 脂磷壁酸

乳酸桿菌(Lacticacid bacteria)和雙歧桿菌細(xì)胞外層的疏水成分是脂磷壁酸(lipoteichoic acid,LTA),主要是起到了非特異性黏附的作用。脂磷壁酸在益生菌表面形成了微毛結(jié)構(gòu),構(gòu)成了益生菌年付過程中的配位體。脂磷壁酸的低等電點(diǎn)特性會導(dǎo)致益生菌表面分布多為負(fù)電荷,這種導(dǎo)電作用是導(dǎo)致了益生菌與受體細(xì)胞粘附的基礎(chǔ)。倡導(dǎo)益生菌表面的分子類結(jié)構(gòu)物質(zhì)脂磷壁酸,可以有效地之別腸上皮細(xì)胞表面的黏附受體位從而引發(fā)與致病菌相競爭的進(jìn)行黏附。

1.2 抗菌效應(yīng)

益生菌可以通過很多種機(jī)制來控制腸道內(nèi)部常規(guī)有機(jī)體或者是潛在病原體的生長,益生菌可以有效地降低腸腔內(nèi)的pH值以及分泌細(xì)菌素,同時也可以控制細(xì)菌黏附在腸上皮細(xì)胞上?；铙w外研究表明,益生菌和培養(yǎng)的單層細(xì)胞共同孵育后,可以有效地降低腸出血性大腸埃希菌以及腸致病性大腸埃希菌和腸侵染性大腸埃希菌對細(xì)胞的穿透力。

1.3 提高免疫力

益生菌可以活化形成促進(jìn)炎癥反應(yīng)細(xì)胞因子和化學(xué)增活素的主要成分。腸上皮細(xì)胞和腸腔內(nèi)的微生物可以進(jìn)行直接接觸,腸道細(xì)菌依附在腸上皮細(xì)胞表面的受體,誘發(fā)免疫防御級聯(lián)機(jī)制。

1.4 提高消化吸收

如果動物使用了益生菌,就能夠有效地促進(jìn)動物對營養(yǎng)物質(zhì)的有效吸收。因?yàn)橛械挠幸嫖⑸锞邆涑瑥?qiáng)的淀粉酶活性、蛋白酶、脂肪酶等,可以有效的講解植物性飼料中的一些比較復(fù)雜的碳水化合物,可以有效地提升飼料轉(zhuǎn)化率。除此之外,益生菌中的乳酸卷還可以合成有機(jī)酸,提升動物腸道蠕動的頻率,促進(jìn)常量和微量元素的吸收。宿主和微生物的相互作用可以讓消化道微生態(tài)系統(tǒng)保持正常,消化道微生態(tài)系統(tǒng)保證了致病菌感染以及腸道紊亂。如果是患者服用益生菌可緩解病情。乳桿菌產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸、脂肪酸、過氧化氫、細(xì)菌素或多肽等物質(zhì),這些物質(zhì)能阻礙致病菌的生長,抑制它對腸上皮細(xì)胞的黏附作用,從而提高消化吸收能力。

2 功能

2.1 抗過敏功能

相關(guān)研究表明,通過回復(fù)腸粘膜的透過性,應(yīng)用能改變了食品抗原的微生物,免疫系統(tǒng)恢復(fù)正常。也就是說益生菌通過改善腸粘膜屏障功能的作用實(shí)現(xiàn)抗過敏這一功能。

2.2 增強(qiáng)免疫力

乳酸菌可以直接進(jìn)入動物的體內(nèi),在體內(nèi)產(chǎn)生細(xì)菌素,同時,還可以刺激宿主產(chǎn)生防御素。益生菌可以激活巨噬細(xì)胞,也可以增加免疫球蛋白的水平,增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫功能。

2.3 改善腸道功能

腸道紊亂會出現(xiàn)腹瀉、肚疼等癥狀。Merger和Croitoru提出,免疫系統(tǒng)功能的失調(diào)會導(dǎo)致慢性腸炎疾病,益生菌可以改善慢性腸炎疾病。通過實(shí)驗(yàn)后表明,益生菌可以降低病情的嚴(yán)重性、持續(xù)時間以及腸道疾病的發(fā)病率等。

2.4 其他功能

益生菌對人體的健康促進(jìn)作用還包括:抗癌,抗高血壓,調(diào)控泌尿系統(tǒng)健康等。

3 展望

綜上所述,今后,益生菌的作用機(jī)理將從分子水平進(jìn)行深入的探究,后基因組學(xué)分析,宿主就會對益生菌產(chǎn)生變化。如果在臨床上運(yùn)用抗生素類藥物進(jìn)行疾病的治療,會提升致病菌的耐藥性。所以,致病菌感染以及抗生素的抗性問題,沒有殘留、沒有副作用、不會產(chǎn)生抗藥性的益生菌制劑的開發(fā)前景以及發(fā)展前景非常廣闊。

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