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- 【转载】 益生菌——《益生元的开发与应用》节选（4）
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西方营养学：纤维素/益生元
益生菌一词来自希腊文“FOR LIFE”，其定义是“有益于宿主健康的、活的微生物膳食补充剂”。
益生菌的定义已有多年，一致的看法是，益生菌须是“非致病性的、活的微生物，由单一的或混合培养物制成，当将其用于人或动物，在达到足够剂量时，可通过改善肠道微生物的平衡及其性能，从而对宿主产生有益作用”。
益生菌公认的性质如表所示。
因此评价它们在多基质的肠道环境中，与常驻菌和已形成的微生物有效地竞争来获得营养的能力，是在选择和补充益生菌时还未充分研究的一个属性。
益生菌的生存力在有益生元碳水化合物的存在下可大大地增强，这在选择有用的双歧杆菌和乳酸杆菌时已得到了证明。
这种益生菌和益生元的混合物有望改善消化道治疗的效果，被成为合生元。
益生菌应有的性质
益生菌菌株特性
功能性
来自人体
对酸和胆汁的稳定性
黏附在人肠道细胞和肠黏膜糖蛋白
在人肠道中竞争性排斥和定植
产生抗微生物物质
抗踽齿和抗病原菌
在食品和疗效食品中的安全性
临床认可和证明健康效应
与种有关的健康效应和保持活性；可用于功能性和疗效食品
在肠中存活，保持黏附和定植性能
调节免疫，竞争性排斥病原体
在肠道中增殖，竞争性排斥病原体，刺激有益菌群，通过接触与肠有关淋巴组织调节免疫
抑制病原菌，使肠道菌群正常化
排斥病原菌，防止病原体黏附，使口腔菌群正常化
正确的细菌学鉴定，描述和证明安全
在不同产品和人群中的最小有效剂量效果资料
最为广泛使用的益生菌是乳杆菌和双歧杆菌，但有些制剂中同时还采用了其他微生物，例如革兰阳性的球菌、杆菌和大肠杆菌，益生菌制剂通常以粉状片剂、饮料或发酵乳等形式供消费者食用的。
益生菌的安全性是至关重要的，用于传统发酵食品如乳酸、泡菜、酸乳酒等生产中应用的许多乳酸菌，必须做安全性和耐受性的研究。
美国食品和药品管理局对一系列食品添加剂实行管理，对历史上长期安全使用或确实有科学依据证明是安全的食品添加剂给予“一般认为安全”资格认可。
乳酸菌属的大量性质表明其是非致病性的，双歧杆菌也是如此，是符合GRAS要求的。要科学地证明某一益生菌是符合GRAS的，必须进行3个级别的研究：首先是要做体外和动物实验，但这些实验数据还只是标准之一；其次是临床实验：益生菌的安全性要通过临床实验来评估，临床实验还可以详细测定各种生理参数；第三要经过一端时间的安全应用实验，积累大量资料，由此得出的研究结论可能是最可靠的。
例如在芬兰对食用鼠李糖乳杆菌所做的研究时间超过了11年，收集和比较了由菌血症病例所分离的乳酸菌，研究表明摄食鼠李糖乳杆菌GG同菌血症之间无关。
另一个筛选益生菌的标准是该益生菌在通过肠道时，对整个肠道中的菌群要有抵抗力。
益生菌被摄食后在达到要求的位置前要通过酸性很高的胃分泌有胆汁的小肠，而且还要对常驻菌有良好的竞争力。体外实验可以容易地看出供试菌在此环境中的难受性，但当从人胃及小肠取样时会碰到伦理学问题和实际操作困难。
变通的办法是通过检测粪便微生物，以此来评估益生菌的存活率，以克服以上模式系统的不足，但这类研究的困难是要从粪便中大量复杂的微生物中检测所需菌种，用传统的平板法不可能只鉴定一个菌种，必须多更多的菌落都一一进行实验，还得进行镜检、分泌肽测定和碳水化合物发酵模式等实验【例如按照细菌数值鉴定系统所规定的】，以确证筛选出的目标菌株，开发了一种利用单克隆抗体的办法来测定所需菌株，并将其用在酶联免疫吸附测定中。
另一个方法是给菌株加上一个遗传标记，从混合培养物中进行筛选。
在一个研究中使用了一株带有一端编码蔗糖降解基因的转座子的抗利福平和链霉素的自发突变株。
这种与遗传元件的结合使得在琼脂平板上进行菌种筛选变得容易，但通过细菌遗传学进行干预可能改变它的整个特性。
在同一研究中以在转座子上编码的乳链球菌素基因作为目标，利用了聚合酶链反应来核对菌落的鉴定。
用PCR法验证菌落的同一性的一种变通办法是随机扩增多态DNA。在这个研究中是使用了单一简单引物来从同一DNA产生出许多小扩增子，当存在遗传差异时，引物便结合在不同位点上而出现不同退火扩增子，将这些扩增子在凝胶上进行色谱分离，再与有或无退火区带的进行比较，便可揭示回收菌株是否与摄食的菌株是相同的。
为取消对培养样品的需要，Satokari等使用PCR联结变性梯度凝胶电脉法来检出粪便中的益生菌。这一方法经PCR和在扩增子一端富含G-C的“夹子”扩增16SrDNA的一段，其产物用梯度变性剂甲胺和脲在聚丙烯酰凝胶上进行色谱分离。扩增子的变性因G+C含量和序列而异，其序列而异，其系列只有两股，只有通过G-C夹子才连在一起，在凝胶上的位置与标记对照，随后将这段带切下按测序来鉴定菌种。
然而此法只能用来定性，益生菌的定量可用分子技术荧光原位杂交法。
寡核苷酸探针是在荧光显微镜或流式细胞仪帮助下对样品杂交进行测定。
此技术主要使用在菌属或种群的定量上，但种专一性的探针现在也已经开发出来。由于受此法检定的限制，要想成功应用此技术，目标微生物量必须不低于菌群量的1%。
随着益生菌的检测和鉴别技术的重大进步，从粪便中回收益生菌不再是一个肠道定植和持久性的明确指标。
筛选益生菌时另一个重要因素是对抗生素的抗性，当一个菌株对抗生素有抗性时，既有益也有风险，对治疗人体感染的药物有抗药性时可能是有益的，益生菌不会收到影响而常驻菌就会收到损失，也许一些潜在病原菌会过量生长。
然而带有耐药性基因的遗传因子的移动性可能会造成麻烦，乳酸菌和肠球菌在其质粒上可能待抗生素抗性基因而转移到其他细菌。在用抗菌药治疗的场合，耐药性转移到其他细菌是会有害的，因为抗菌药对这种耐药性转移的细菌无效。
另一个需要考虑的问题是菌株在肠道上皮细胞的定植。在大多数益生菌实验中，细胞会被洗掉，停止处理几天后，细胞不再从粪便中检出。使用培养细胞和益生细菌可以进行这种研究，研究表明乳酸杆菌的黏附力一般比双歧杆菌更强。
益生菌的投给方法也是需加考虑的一个问题，半衰期和在介质中的存活率是将活细胞能否成功地投入大肠中去的关键。
研究发现，乳制品不仅可保持双歧杆菌的存活而且也是维持生长的最佳载体。
研究指出，双歧杆菌在脱脂牛乳中4摄氏度下可保存4周而仍有一定的存活率，并且若添加了各种低聚糖则存活率可大大提高。
随着益生菌制品的完善，益生元得到了发展，目地是利用无生命的食物配料来选择性强化人体固有菌群，从而克服益生菌存活率的损失。然而要成功成为益生元必须以有益于健康为目标。
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