杜邦专利菌种鼠李糖乳杆菌 HN001 —一种确证有效的益生菌

　　随着人们越来越意识到饮食与健康之间的关系，对于不仅提供基本营养，还能增强健康的产品的需求日益增加。研究表明，摄入益生菌——有益的细菌——有利于保持身体微妙的微生物平衡。这种平衡尤其以增强肠道健康和免疫系统而著称，还兼具其他生理功能。因此它是保持人总体健康的一个关键因素。益生菌是活的微生物，当适以足够的量时，能带给宿主健康益处。粮农组织/世卫组织，2001 年[1]尽管其他微生物属的一些菌株也被认为具有益生菌性质，大多数益生菌属于乳杆菌属或双歧杆菌属。益生菌的有益功效包括减少某种疾病的危险因素，或改善身体的某些自然功能，从而帮助维持摄入者的健康。到目前为止，这些功效已被记载存在于两个领域——也是杜邦主要的益生菌研究领域：• 胃肠健康• 有益的免疫系统调节益生菌被提出具有诸多健康益处，并且某些功效胜过其他功效。然而应注意的是，每种益生菌菌株具有各自特定的健康益处，没有一种益生菌能囊括所提出的全部健康益处。此外，当一种益生菌菌株具有某种健康益处时，不能假定即使为同一种属的另一菌株也具有相似的性质。细菌菌株的来源（例如人类胃肠道）不构成其作为益生菌的特性的保证或前提条件。某种菌株要成为益生菌，必须满足某些要求。它们将能在摄入后改善其在肠道中的功能，并提升其在产品中的存活性。• 菌株必须安全。因此菌株必须通过适当的分子技术鉴定• 菌株必须具有临床证明的健康益处• 菌株应能耐酸耐胆汁• 菌株应具有良好的技术特性，比如能够在最终消费品中存活，无论是食品或膳食补充剂，并且为中性，或者有利于提升食品的味道确立益生菌菌株的真实品质和价值的唯一可靠方法，是通过系统的体外和体内研究，特别是人体临床试验。鼠李糖乳杆菌 HN001 已接受所有这些类型的研究。这种菌株的科学证据在数次审查中得到高度评价[2,3,4,5,6,7].菌种的特征鼠李糖乳杆菌是一种革兰氏阳性兼性厌氧、不运动、不生芽孢的杆状微生物。鼠李糖乳杆菌最初被认为是干酪乳杆菌的一个亚种。后来的遗传学研究发现，它是一个单独的物种。因此其分类名称于 1989 年从干酪乳杆菌鼠李糖亚种，变为鼠李糖乳杆菌[8]。鼠李糖乳杆菌已在奶酪中被人摄入数百年时间，它也是在母乳喂养的婴儿中最常见的乳杆菌种之一[9]。选择和分类鼠李糖乳杆菌 HN001 最初从新西兰生产的切达干酪中分离出来，并作为乳制品的一部分被摄入 20 多年。在新西兰乳业研究所（New Zealand Dairy Research Institute）筛选出 200 个菌株后，鼠李糖乳杆菌HN001 被鉴定为潜在的益生菌菌株，并被选择用于进一步的动物和人体研究，因为其能够在低 pH 和相对较高的胆汁浓度下存活[10]。这些研究表明鼠李糖乳杆菌 HN001 达到对益生菌性质的最严格要求。菌株的免疫增强性质得到了密切关注，并在几项研究中得到记录。研究者已使用现代分子生物学方法来鉴定鼠李糖乳杆菌 HN001，比 如 DNA/DNA 同源性、SDS page 分析，以及物种特异性 PCR 引物。如 PFGE和 RAPD 等基于 DNA 的方法已被用于菌株水平的鼠李糖乳杆菌 HN001 的鉴别[10]。 T M 5 7 - 2 e2该菌株被存放于澳大利亚政府分析实验室（AGAL），保藏号为NM97/09514。安全摄入乳杆菌和双歧杆菌通常被认为安全且适于人类摄入，因为它们有着用于发酵食品的长久历史，并在人的肠道与泌尿生殖道中普遍存在。鲜有感染实例与这些细菌相关，数项已发表的研究确定了它们的安全性[11,12,13]。更具体地说，鼠李糖乳杆菌已被列入《具有在食品中安全使用记录史的微生物清单》[14]。该物种也被纳入到欧盟食品安全局（EFSA）的安全资格认定列表[15]。一般安全性为了进一步评估鼠李糖乳杆菌HN001 的安全性，我们在小鼠中进行了数项急性和慢性毒性研究，以及在特定安全性方面的体外研究。在一项研究中，小鼠被喂食不同剂量的鼠李糖乳杆菌 HN001 七天（5x10E7、10E9 或 5x10E10 cfu/小 鼠/天）。在实验期间，研究者在任意组中均未观察到异常临床体征。与非益生菌对照组相比，喂食益生菌的小鼠在饲料摄入、水摄入，或活体重量增加方面均没有显著差异。任何动物的脾脏中均未检测到细菌。组织学和血液学参数也表明鼠李糖乳杆菌 HN001 没有对小鼠健康造成不利影响[16]。另一项喂食试验研究了鼠李糖乳杆菌HN001 的一般安全性。给小鼠施用2.5x10E9、5x10E10 或 2.5x10E12 cfu/千克体重/天的益生菌菌株四周。结果表明，无论剂量如何，四周的鼠李糖乳杆菌 HN001 摄入对动物的一般健康状态、血液学、血液生物化学、肠粘膜组织学参数，或细菌易位发生率没有不利影响[17]。另一项研究旨在评价鼠李糖乳杆菌HN001 的急性口服毒性，并研究在以10E11 cfu /小鼠/天的高剂量喂食菌株八天的小鼠中的细菌易位和肠粘膜病理学。结果表明，该菌株对一般健康状况、食物摄入、体重增加和肠粘膜形态没有不利影响。从血液和组织样品中没有回收到活细菌[18]。结果表明鼠李糖乳杆菌 HN001 为非致病性、无毒，对小鼠健康没有不利影响。无自身免疫疾病风险鼠李糖乳杆菌 HN001 被选择的原因在于其调节免疫系统的能力（参见下文）。在免疫系统对不应引发免疫应答的组分做出反应的情况下，比如发生自身免疫疾病和过敏时，免疫系统不应受到进一步刺激。在检测自身免疫疾病的动物模型中，研究显示鼠李糖乳杆菌 HN001 不诱导或增强自身免疫应答。因此，对于患有自身免疫疾病或有自身免疫疾病风险的受试者，该菌株可被认为是安全的[19]。无粘蛋白降解另有研究证明，鼠李糖乳杆菌HN001 不在体外降解粘蛋白[20]。粘蛋白是覆盖胃肠道内表面的粘液成分，并有防止细菌侵入以及机械性和酶损伤的保护性物理屏障作用。该层受到任何干扰将损害宿主的粘膜防御功能。由于鼠李糖乳杆菌 HN001 不能降解粘蛋白，其有可能在粘膜界面处为非侵入性、无毒的。事实上，在几项动物研究中，没有发现该菌株转移到肠外的器官[16,17,18]。不诱导血小板聚集进一步的体外研究表明，鼠李糖乳杆菌 HN001 不诱导血小板聚集——这被认为是栓塞形成和心内膜炎（心脏瓣膜的感染）的风险因素。该发现进一步加强了该菌株的安全记录[21]。耐抗生素对有限数量的特异性抗生素的抗性是细菌的常见性质，益生菌也不例外。这是所谓的内在抗生素抗性，对于既定种属的大多数菌株是常见的。但可转移的抗生素抗性却是一个问题，因为它可能转移到潜在的致病细菌，导致潜在的不可治愈的感染。人们已发现鼠李糖乳杆菌 HN001 不具有可转移的抗生素抗性，因此不会有助于潜在病原微生物中抗生素抗性的传播[22]。 对 0-2 岁人类婴儿的安全作为鼠李糖乳杆菌 HN001 对婴儿湿疹的双盲、安慰剂对照临床试验[40]的一部分，人们收集了一系列安全结果数据。此举目的在于检查有患上特应性皮炎的风险的婴儿，是否由于将这些益生菌作为长期膳食补充剂而遭受任何负面的健康影响。对结果进行分析可看出，从出生至两岁期间每日摄入益生菌（每日剂量为6x10E9 cfu）对该敏感群体的一般生长、健康和耐受性没有影响。研究结果表明，鼠李糖乳杆菌 HN001 从出生起施喂婴儿依然安全、耐受性良好，不影响其正常生长或肠道和免疫发育[23]。该菌株也经过许多伦理委员会的人类研究审查并得到批准，说明医学和科学专家对其安全性抱有信心。3根据全部现有证据，没有迹象表明该菌株不能安全地被人类摄入。健康相关性质鼠李糖乳杆菌 HN001 已在体外进行了广泛的研究，重点在于指示有益功效的特征。除了令人信服的体外证据，多项动物试验和人类研究已证明了巨大的益生益处。这些研究让人得以广泛了解该菌株的益生菌功能。本研究的主要结果总结如下。有益于肠道健康肠道微生物群对健康的重要性人类胃肠道是一个极其复杂的生态系统，是宿主与环境的最大接触面积。该生态系统包括：• 肠胃上皮• 免疫细胞• 常住微生物群长期以来，人类胃肠道的主要功能被认为是消化和吸收营养物，以及排泄无用终产物。 但近年来，人们已经承认胃肠道负责实现对我们健康至关重要的许多其他功能。人类肠胃道内含有大量微生物细胞（10E14 个细胞），数量为构成人体的人类细胞的十倍。肠道微生物群估计由至少 1000 种物种组成，但仅有约 10 种在数量上占到所有细菌的 95-99％。肠道微生物群的许多成员是有益的，其他一些具有潜在危害性，另外有一些功能未知。肠道微生物群的另一个重要功能是刺激免疫系统的成熟，并提供针对进入的潜在致病微生物的保护。普遍认为，肠道中含有较高浓度的包括乳杆菌和双歧杆菌在内的某些菌属，与更健康的肠道相关。当这种高度复杂的微生物群落的脆弱生态平衡受到环境或生理因素干扰时，身体对传染性和免疫炎性疾病的易感性会增大。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优化肠道微生物群的组成与活性，从而治疗一系列疾病或不利状况，或降低其风险[24,25]。体外研究耐酸耐胆汁根据普遍接受的益生菌定义，益生菌微生物在摄取时应是活的，才能带来健康益处。这一定义意味着益生菌必须在胃肠道中存活，并且根据一些解释，要短暂地驻留在宿主的肠粘膜上。多种性状被认为与活着通过胃肠道相关，其中最重要的是耐受胃中的高酸性条件以及小肠中的高胆汁盐浓度。8.28.07.87.67.47.2鼠李糖乳杆菌 HN001 在体外表现出对低 pH 的高耐受性和对胆汁盐的高耐受性（图 1）[10]。对肠粘膜的粘附虽然粘附不是菌株具备益生菌性质的先决条件，但因为许多原因，益生菌与肠粘膜的相互作用被认为至关重要。与肠粘膜的结合可以延长益生菌菌株存在于肠内的时间。这种与粘膜的相互作用使益生菌与肠免疫系统紧密接触，使其有更好机会调节免疫应答。它还可以通过限制其在肠内留驻的能力来抵御肠道病原体。目前，人们使用体外细胞系测量了其粘附性，主要为 Caco-2 和 HT-29（图2）。虽然这并非对益生菌粘附到体内肠粘膜能力的彻底测试，但是人们认为粘附到这些细胞系能充分指示其附着潜力。图 2. 粘附在 Caco-2 细胞单层模型上的鼠李糖乳杆菌 HN001 [26]。驻留的微生物参与许多代谢过程，比如未消化的碳水化合物发酵为短链脂肪酸，以及脂质代谢和维生素的合成。无 0.4% 0.8% 1.0% 0hr 1hr 2hr 3hr胆汁浓度 在 pH 3.0 时存活率图 1. 低 pH（pH 3.0）和高胆汁浓度对鼠李糖乳杆菌 HN001 存活率的影响 [10]。 Log cfu/ml4与阳性（经识别的益生菌乳杆菌菌株）和阴性对照组（非益生菌保加利亚乳杆菌）相比，鼠李糖乳杆菌 HN001 显示出对体外研究（表 1）中采用的人上皮细胞系的强粘附性[26]。抑制病原体益生菌对胃肠道病原体的防御作用对肠道微生物群的治疗调节非常重要。细菌菌株 HT-29 Caco-2 HT-29 MTX鼠李糖乳杆菌 HN001 161 219 410鼠李糖乳杆菌 105 145 257约氏乳杆菌 121 155 360保加利亚乳杆菌 0 1 2 表 1. 不同菌株在体外环境中对人肠上皮细胞的粘附指数[26]。益生菌能够抑制、替代病原体，并与之竞争，但这些能力根据具体菌株而有所不同。益生菌菌株对病原微生物的推定作用机制包括产生抑制性化合物、与病原体竞争粘附位点或营养源、抑制细菌毒素的产生或作用、能够与病原体共聚，以及刺激免疫系统。在上述研究中，人们还研究了鼠李糖乳杆菌 HN001 对大肠杆菌O157:H7 肠内细胞单层模型的抑制作用。用鼠李糖乳杆菌 HN001 的无细胞培养物上清液预处理大肠杆菌，减少了可培养的大肠杆菌数目，以及该毒性菌株的侵袭能力和细胞缔合性[26]。人类研究通过肠道存活为实现健康益处，益生菌通常需要能存活并在胃肠道中保持活性。如上所述，体外研究已经显示鼠李糖乳杆菌 HN001 能够耐受类似于胃中的低 pH 条件。该菌株还能够在十二指肠中的胆汁浓度下存活[10]。调节人肠道微生物群的种群或活性的能力被认为是益生菌的一项重要特征。人们已进行了进一步研究，以确定该菌株是否能够在体内驻留在肠道内。它对常驻的肠道微生物群有何影响也进行了评估。在一项长期人类研究中，人们研究了摄入鼠李糖乳杆菌 HN001 对人胃肠道微生态的影响。受试者通过奶制品每天摄入 1.6x10E9 cfu 的鼠李糖乳杆菌 HN001（6 个月对照期、6个月试验期、3 个月试验后期）。研究者通过细菌 DNA 消化物的脉冲场凝胶电泳，分析了每个受试者粪便中乳杆菌群的组成，以便区分鼠李糖乳杆菌 HN001 和同种属的其他菌株。结果表明，在施用鼠李糖乳杆菌HN001 期间，志愿者粪便中乳杆菌的检出频率和浓度（cfu/g）均有增加，但在施用停止后立即降至基线（图 3）。大多数分离物属于干酪乳杆菌类别（当时包括干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和玉米乳杆菌）。肠球菌在粪便中检出频率和浓缩也有所增加。在摄入期间，P <0.00046420鼠李糖乳杆菌 HN001 以不同水平在所有受试者的粪便中被检测到，但在施用停止后再未检测到。 这项研究得出结论，鼠李糖乳杆菌 HN001 能通过消化道存活，但相对长期施用该菌株不改变人类粪便微生物群的生物化学或永久细菌学情况[27]。对免疫系统的有益调节益生菌概念与免疫系统人免疫系统是一套高效复杂的系统，为身体抵御外来感染因子（细菌、病毒和寄生虫）以及恶性细胞和其他有害物质。发挥最佳功能的免疫系统是预防传染性和非传染性疾病的重要保障。胃肠道是身体最大的免疫器官，估计含有所有抗体产生细胞的 80％。肠道微生物群是人体免疫防御系统的关键因素[28]。新生儿的免疫系统在功能上不成熟。在婴儿期接触抗原是促进肠粘膜免疫系统发育、维持免疫内环境稳定所必需的。源自肠道微生物群和环境的微生物抗原在肠相关淋巴组织（GALT）的成熟和正常抗病中发挥着关键作用。这一结论已在无菌小鼠的研究中得到了证明。无菌动物具有较差的免疫系统，肠粘膜中的 IgA 浆细胞和上皮内淋巴细胞较少，免疫球蛋白的水平也较低。导入期 干预期洗脱期图 3. 补充鼠李糖乳杆菌 HN001 增加粪便中乳杆菌数目[27]。 乳杆菌, CFU/g, log105与常规饲养的动物相比，它们表现出对疾病更高的易感性。在西方社会，减少微生物接触也与特应性和自身免疫性疾病的发病率增加相关[29]。有大量的证据表明，特定的益生菌菌株能够刺激并调节自然和获得性免疫反应的数个方面。这可以通过刺激肠道免疫系统，或调节免疫细胞的产生和功能来实现[2,29]。能够调节某些免疫功能的益生菌可以改善对口服接种的反应，缩短某些类型的感染的持续时间或降低其风险，或者降低过敏及其他免疫病症的风险或缓解其症状[2,29]。动物研究增强自然和获得性免疫力免疫系统的调节是与杜邦™丹尼斯克®系列益生菌有关的一个深入研究领域。其目的旨在了解每个菌株如何有助于维持并平衡最佳免疫功能。我们已通过数项免疫检测来探索鼠李糖乳杆菌 HN001 在免疫增强功效方面的作用。哺乳动物免疫系统通常被认为由两个主要部分组成：自然或先天免疫系统，以及获得性或适应性免疫系统。为了研究鼠李糖乳杆菌 HN001是否可以通过免疫增强功效提供健康益处，人们对自然和获得部分的免疫系统进行了测试。一项研究评估了口服施用鼠李糖乳杆菌 HN001 对健康小鼠的天然和获得性免疫的各种指标有何影响。补充鼠李糖乳杆菌 HN001 导致如外周血白细胞和腹膜巨噬细胞的吞噬活性显著增加。此外，血清抗体对口服和全身施用抗原的反应也显著增强。这项研究的结果表明，鼠李糖乳杆菌 HN001 能够增强小鼠的自然和获得性免疫的多项指标[30]。细胞因子是由影响其他细胞行为的细胞所产生的激素样蛋白，因此在免疫系统功能的调节中起着重要作用。一项研究调查了在正表现出 Th2 型免疫应答的小鼠中，鼠李糖乳杆菌HN001 调节细胞因子产生的能力。在这项研究中，鼠李糖乳杆菌 HN001显示同时增加 Th1 和 Th2 细胞因子产生的能力。这两种细胞因子之间的平衡被认为可决定该菌株的免疫调节性质的特征[31]。另一项研究调查了鼠李糖乳杆菌HN001 的免疫调节作用是否能保留在不同的递送基质中。将该菌株用不同的乳基基质递送给小鼠：含鼠李糖乳杆菌 HN001 的全乳补充剂、含鼠李糖乳杆菌 HN001 的发酵乳补充剂，以及被鼠李糖乳杆菌 HN001 部分发酵的全脂奶。对于全部三种基质，该菌株均显示出程度类似的增强血细胞的吞噬活性。这些结果进一步证实了HN001 的免疫刺激性。这些发现也与该菌株在益生菌食品中的应用有关[32]。另一项研究的目的是双重的：一是确定细菌细胞活力对免疫增强的影响，二是确定鼠李糖乳杆菌 HN001 在活体中实现免疫增强的剂量-反应关系。鼠李糖乳杆菌 HN001 的活菌制剂和热灭活制剂均显示出增强小鼠血液和腹膜白细胞的吞噬活性，剂量为每天 10E9 个微生物。对比之下，只有活细胞增强了肠粘膜抗体对霍乱毒素疫苗的反应。在剂量-反应研究中，结果显示用10E7 cfu 的活鼠李糖乳杆菌 HN001 饲喂小鼠 14 天，增强了血液白细胞的吞噬能力，用 10E9 和 10E11 cfu/天观察到提升的增强作用。相比之下，要增腹膜白细胞的吞噬活性，需要最小剂量为 10E9 cfu/天的 HN001 活菌，并且观察到每天 10E11 cfu 未出现进一步增加。这项研究表明，鼠李糖乳杆菌 HN001体现出对小鼠吞噬防御系统存在取决于剂量的影响。这还表明，虽然固有的细胞免疫系统会对死亡的细菌做出反应，但特定的肠粘膜免疫只受到活细胞的刺激[33]。增加对感染的抗性增加对感染和疾病的抗性作为一种免疫刺激益处，可以通过体内模型和感染攻击研究加以证明。鼠李糖乳杆菌HN001 已在几种动物模型中显示出对常见病原体抵抗有效（见下文）。抵抗沙门氏菌实验性感染为了研究这种免疫增强是否实际导致对致病细菌的抗性提高，人们通过一项研究探讨了鼠李糖乳杆菌 HN001 保护小鼠抵抗鼠伤寒沙门氏菌（一种常见的胃肠道感染剂）的能力。研究者设计了一组实验，模拟在用益生菌预处理之后或在同时，单次接触高水平病原体（在摄入严重污染的食物后可能发生），以及在一段时间内慢性接触两种不同剂量的病原体的情况[34]。在受到单次口服剂量的鼠伤寒沙门氏菌攻击的小鼠中，接受益生菌的小鼠在总体健康评分，以及饲料和水摄入量和体重增加方面显著提高，并且死亡率大为降低。629 只对照组小鼠中，仅有 2 只存活至研究结束，而饲喂鼠李糖乳杆菌HN001 的 30 只小鼠中有 27 只存活（图 4）。在用益生菌饲喂的小鼠的采血和肠液样品中，抗鼠伤寒沙门氏菌抗体滴度显著更高。来自其他实验亚组的结果显示，对照组小鼠肝脏和脾脏中的沙门氏菌计数显著高于用益生菌饲喂的小鼠；并且鼠李糖乳杆菌 HN001 饲喂小鼠的血液和腹膜白细胞的吞噬作用反应显著高于对照小鼠。存活率，%1008060400饲喂鼠李糖乳杆菌对照组0 5 10 15 20施以鼠伤寒沙门氏菌后的时间，天这些实验表明摄取鼠李糖乳杆菌HN001 显著降低了高度感染性的鼠伤寒沙门氏菌转移到内脏器官的能力。图 4. 补充和不补充鼠李糖乳杆菌 HN001 在小鼠在感染沙门氏菌后的存活率[34]。在高与低的沙门氏菌剂量条件下都可看到这种作用。此外，这种益生菌增强了动物不同宿主细胞以及不同体细胞位点的血液中嗜中性粒细胞和腹膜白细胞中巨噬细胞[34]，在遭受致病性攻击时的先天免疫应答。减少小鼠的大肠杆菌感染在采用大肠杆菌 O157:H7 的类似研究中，在用鼠李糖乳杆菌 HN001 饲喂的小鼠中观察到大肠杆菌的发病率与易位率比对照组更低。益生菌饲喂小鼠也显示出显著较高的肠部抗大肠杆菌IgA 反应和血液白细胞吞噬活性[35]。降低糖尿病大鼠的血糖水平糖尿病（通常称为 1 型糖尿病）是由于胰岛素的激素水平和/或作用不足引起的，以异常高血糖为特征的一种代谢疾病。研究显示，在化学诱导的 1型糖尿病动物模型中，如果用鼠李糖乳杆菌 HN001 组合乳双歧杆菌HN019 和嗜酸乳杆菌菌株予以处理，糖尿病大鼠升高的血糖水平可降低达50％，原因最有可能是一种独立于胰岛素外的机制。对健康大鼠的血糖水平则没有观察到有此功效。这些结果表明，某些益生菌菌株可能成为标准糖尿病疗法的有益补充[36]。人类研究增强自然免疫功能自然免疫的主要细胞效应物包括上皮细胞、吞噬细胞（单核细胞、巨噬细胞、嗜中性粒细胞），以及自然杀伤细胞（NK 细胞）。吞噬细胞能有效清除微生物病原体，而 NK 细胞对抵御病毒感染和肿瘤细胞至关重要。鼠李糖乳杆菌 HN001 的免疫调节性质已在几组精心设计的健康中老年受试者人体试验中得到证明。这证实了以往动物研究和体外研究的发现。人们进行了一项研究，以确定含鼠李糖乳杆菌 HN001 的膳食补充剂对健康老年受试者的外周血自然杀伤（NK）细胞活性的影响。在摄入鼠李糖乳杆菌 HN001 三周后，雄性和雌性受试者中 NK 细胞的活性显著增加。当不再摄入益生菌补充剂时，反应降低到与基线值无显著差异的水平（图 5）。这表明摄入鼠李糖乳杆菌 HN001 可增强重要的细胞免疫功能。此外，年龄与因摄入鼠李糖乳杆菌HN001 而相对增加的 NK 细胞功能之间存在显著的相关性。在 70 岁以上的分组中观察到最大的 NK 细胞功能增加。这一相关性尤为突出，因为这个年龄组的大多数人的 NK 细胞功能受到抑制[7, 37]。对健康老年受试者的研究也探讨了含鼠李糖乳杆菌 HN001 的膳食补充对免疫细胞功能的影响。研究者通过测量血液白细胞的吞噬作用、多形核白细胞（PMN）和单核吞噬细胞之间的差异来评估免疫功能。这两类吞噬细胞的活性水平都因为益生菌而显著增加，尽管在洗脱期内水平返回至基线值（图 6）。这些结果表明，鼠李糖乳杆菌 HN001 能够增强人类的自然免疫方面，提供了以受控方式提高免疫力的有效手段[38]。在研究鼠李糖乳杆菌 HN001 对免疫细胞功能的类似研究中，一半参与者接受了溶解在与导入期和洗脱期所摄入相同的低脂奶粉饮料中的益生菌菌株。另一半接受乳糖水解的低脂奶粉饮料。7导入期后 施用 洗脱期后 导入期前 re 导入期后 施用 洗脱期后鼠李糖乳杆菌 n 鼠李糖HN001 后 乳杆菌 HN001 后被杀死的靶细胞，%50男性女性PMN 细胞的吞噬活性，％80PMN 细胞单核细胞单核细胞的吞噬活性，％2540702030 601520 5010 40 10图 5. 含鼠李糖乳杆菌 HN001 的膳食补充剂对体外 NK 活性的影响[37]。 图 6. 含鼠李糖乳杆菌 HN001 的膳食补充剂对 PMN 细胞和单核细胞的体外吞噬活性的影响[38]。研究者通过测量多形核细胞和单核细胞的血液白细胞吞噬活性，评估了免疫功能。两种类型的吞噬细胞的活性水平被益生菌显著提高。并且在洗脱期间水平再次回到基线。低脂奶粉基质无论是常规或是乳糖水解，均不影响益生菌功效[39]。以前的研究结果已通过一项小型干预前和干预后试验得到证实——这一试验侧重于老年受试者自然细胞免疫的短期结果测量。受试者摄入总量为5×10E9 cfu /天的鼠李糖乳杆菌HN001，并持续三周。单核细胞和PMN 细胞的吞噬能力，以及 NK 细胞活性在鼠李糖乳杆菌 HN001 摄入之后显著升高。在后续的洗脱期间，水平回到接近基线水平。这项研究表明，连续三周摄入 5x10E9 cfu /天的鼠李糖乳杆菌 HN001 足以增强老年受试者的免疫力[40]。这些研究表明，鼠李糖乳杆菌 HN001摄入对中老年成人免疫功能的重要标志物具有一致的影响。此外有结果表明，最初免疫状态较差的摄入者可获得最大益处。鼠李糖乳杆菌 HN001 对特应性皮炎的影响研究者通过一项研究，分析了两种益生菌（鼠李糖乳杆菌 HN001 和乳双歧杆菌 HN019）的组合对于儿童已患上的特应性皮炎（AD）有何影响。研究者在基线、开始治疗后 2 周和 12周，以及停止治疗后 4 周，对 AD 范围和严重性的量度——SCORAD（特应性皮炎评分指数）进行了评估。 在这一研究中，鼠李糖乳杆菌 HN001和乳酸乳杆菌 HN019 的组合改善了AD 病症，但仅在食物致敏的儿童亚组中[41]。最近，鼠李糖乳杆菌 HN001 已被证明对儿童湿疹有功效。一项双盲、随机、安慰剂对照临床试验研究了鼠李糖乳杆菌 HN001 在过敏性疾病风险婴儿中预防湿疹和特应性疾病的能力。这项研究中，妊娠女性被施予6x10E9 cfu /天的鼠李糖 HN001 膳食补充剂，她们被随机选择从妊娠 35周起每天摄入鼠李糖乳杆菌 HN001或安慰剂，持续六个月（如为母乳喂养）。她们的婴儿也被随机选择从出生起至两岁接受相同治疗。婴儿的湿疹累积发病率和特应性的点位发病率，在 2 岁时采用普通过敏原皮肤点刺法来进行评估。 结果表明，与接受安慰剂的婴儿相比，接受鼠李糖乳杆菌 HN001 的婴儿具有显著降低的湿疹风险（约 50％）（图 7）。鼠李糖乳杆菌 HN001 组中发生特应性皮炎的儿童也没有出现严重的湿疹（图 8）。鼠李糖乳杆菌 HN001 对特应性没有显著影响[42]。这项研究表明鼠李糖乳杆菌 HN001 有效降低高危婴儿湿疹发病的风险。该研究还探索了母体补充益生菌对脐带血和母乳中免疫标记物的影响，从而了解益生菌在过敏预防中的可能机制。在这项研究中，鼠李糖乳杆菌HN001 诱导了被认为有助于降低过敏风险的特定免疫参数——脐带血中的肿瘤坏死因子(TNF)-a、免疫球蛋白(Ig) A，以及母乳中的转化生长因子(TGF)-β。结果表明，从妊娠开始就补充益生菌可能通过不同的途径产生影响。虽然最明显的作用机制是通过母-婴定居，但这项研究表明，母体接受补充剂也可对胎儿免疫功能产生产前影响，80.4 安慰剂鼠李糖乳杆菌HN0010.4 安慰剂鼠李糖乳杆菌 HN0010.30.20.10.30.20.10.00 3 6 9 12 15 18 21 24时间，月0.00 3 6 9 12 15 18 21 24时间，月图 7. 服用安慰剂或鼠李糖乳杆菌 HN001 的婴儿的 2 年累积发病率[42]。 图 8. 服用安慰剂或鼠李糖乳杆菌 HN001 的婴儿 SCORAD >10 的 2 年累积发病率[42]。并通过母乳中的免疫调节剂实现潜在的产后影响[43]。L/D-乳酸产生乳酸是乳酸菌和其他微生物发酵过程的最重要代谢终产物。数千年来，乳酸发酵一直被用于发酵食品的生产。由于其单细胞结构，乳酸有两种光学异构体。一种被称为 L(+)-乳酸，另一种镜像形式被称为 D(-)-乳酸。在人类、动物、植物和微生物中，L(+)-乳酸是碳水化合物和氨基酸代谢的常见中间体或终产物。它对于厌氧条件下的能量产生至关重要。在人和动物的器官中，内源合成的 D(-)-乳酸的数量非常低。这种异构体通常以纳摩尔浓度级存在于哺乳动物的血液中，并且可以由衍生自脂质或氨基酸代谢的甲基乙二醛形成。鼠李糖乳杆菌 HN001 仅产生 L(+)-乳酸。益生元的利用胃肠道细菌在肠道中成功利用不同碳水化合物的能力带来了竞争优势。益生元是不可消化的食物成分，其选择性地刺激宿主肠中有益微生物菌株的生长和/或活性[44]。人乳中低聚半乳糖的存在被认为支持在母乳喂养的婴儿肠中双歧杆菌的存在。除了大多数双歧杆菌，只有少数来自其他属的菌株（包括乳杆菌）具有利用低聚半乳糖的能力。经证明，鼠李糖乳杆菌 HN001 可利用来自乳制品（商业奶粉）的低聚半乳糖以支持其体外生长[45]。这意味着低聚半乳糖可能是鼠李糖乳杆菌HN001 的潜在益生元。应用和稳定性鼠李糖乳杆菌 HN001 在多种食品应用中体现出极好的稳定性，包括酸奶和奶酪[46, 47, 48]，以及非液体产品，比如粉末补充剂、胶囊和片剂。益处总结鼠李糖乳杆菌 HN001 是一种有据可查体现出显著益生菌功效的菌株。数项已发表的研究描述了菌株的性质，特别是在免疫系统调节领域。图 9 是基于这些研究的属性汇总。其与健康相关的益处可概括如下：• 有助于加强身体的自然防御力• 有助于加强老年人的自然防御力• 促进身体增强抵抗力• 有助于积极影响健康的免疫系统• 降低特应性湿疹的发生率和严重性• 有助于改善肠道微生物群的组成参考文献：Publications on L. rhamnosus HN001 in bold.1. 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Basel, Karger, vol. 60, pp 196-2085. Gopal, P., Dekker,J., Prasad, J., Pillidge, C., Delabre, M., Collett, M., (2005). Development and commercialisation of Fonterra’s probiotic strains.Australian Journal of Dairy Technology60, 174–183.6. Ouwehand, A.C., Lahtinen, S. and Nurminen, P. (2009) Lactobacillus rhamnosus HN001 and Bifidobacterium lactis HN019. Handbook of probiotics and prebiotics. Lee, Y.K. & Salminen, S. (eds.)John Wiley & Sons7. Gill HS, Darragh AJ, Cross ML.(2001). Optimizing immunity and gut function in the elderly. The Journal of Nutrition, Health and Aging. 5(2):80-918. Collins, M.D., Phillips, B.A. and Zanoni, P. (1989) Deoxy-ribonucleic acid homology studies of Lactobacillus casei, Lactobacillus paracaseisp. nov. subsp. paracasei and subsp. tolerans and Lactobacillus rhamnosus sp.nov.comb.nov. International Journal of Systematic Bacteriology 39,105–1089. Ahrné, S., Lönnermark, E., Wold, A.E., Åberg, N., Hesselmar, B., Saalman, R., Strannegård, I.L., Molin, G.and I. 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