研究发现，益生菌和益生元具有调节肠道微生态平衡、提高机体免疫功能的作用而备受关注，相关食品产品的大众消费需求逐年上升。本文从益生菌和益生元的概念出发，阐述其调节肠道菌群，增强机体免疫的有关机制，以期为消费者如何科学选择含有益生菌和益生元的乳制品提供参考。
1.益生菌和益生元
20世纪六十年代，“益生菌（Probiotic）”一词首次用来指对肠道健康有益的细菌。2001年，世界卫生组织正式将益生菌定义为“活的微生物，当摄入适当数量时，能够给宿主健康带来益处”。需要指出的是，益生菌仅是指某一菌种中具有益生菌特性的某些菌株，而不是该菌种的所有菌株。
FAO/WHO将益生元定义为：一类非活性的食品组分，可以通过调节肠道微生物对宿主产生有益健康的影响。益生元一般是短链碳水化合物，包括抗性淀粉和乳果糖、低聚果糖、低聚半乳糖、菊粉等数百种低聚糖类。近年来，随着肠道微生态研究的深入，已明确益生元可通过改善肠道微生态平衡而增强机体免疫力，并可预防某些疾病的发生。益生元作为一种肠道微生态调节剂被广泛应用在食品产品中。
国家卫生健康委对用于食品中的益生菌和益生元有严格的管理要求，在相关的食品安全国家标准和公告中有明确的规定。
2.益生菌和益生元的功效
目前，全世界范围内开展了大量关于益生菌和益生元相关的临床试验，尽管益生菌和益生元对不同人群的作用效果有差异性，但其对人类健康的益处已得到认可。益生菌具有预防或改善腹泻和便秘、增强消化道功能、促进肠道营养吸收、预防生殖系统感染、降低血清胆固醇、缓解精神压力和焦虑、改善其记忆和认知能力等功效。特别是益生菌具有调节免疫系统的作用，其可通过竞争性抑制肠道潜在病原菌的定殖能力、稳定肠道黏膜屏障，阻止病原体进入肠上皮细胞，作用于树突状细胞和巨噬细胞、生成相应细胞因子激活Th1免疫应答，调节细胞间传递信号NF-κB的作用及增强NK细胞的活力等对免疫功能进行调节。
益生元虽不能被机体消化吸收，但可以选择性刺激肠道中有益菌生长繁殖和激活其代谢功能，使肠道菌群向有利于宿主健康的方向转化，能诱导有利于宿主健康的肠道局部免疫或全身免疫反应。因此益生元具有改善和防止便秘，促进矿物质元素的吸收，改善脂质代谢、降胆固醇和血脂，提高免疫力等功效。鉴于益生菌和益生元的诸多益生功效，益生菌和益生元产品逐渐被消费者了解和接受。
3.益生菌和益生元与人体健康
自从二十世纪初，梅契尼科夫发现长期饮用酸奶与保加利亚人的长寿密切相关，并提出“酸奶长寿”理论以来，人们逐渐认识到益生乳酸菌对人类健康的重要作用。特别是随着“人类肠道元基因组计划”研究的深入，肠道微生物被誉为人类和动物的一个“重要器官”。研究表明宿主免疫细胞与微生物之间相互作用塑造了粘膜免疫系统，而益生菌可以通过调节肠道菌群平衡和激活粘膜免疫来增强机体免疫功能。蛋白质-能量营养不良症是住院病人和老年常患的由于感染导致的免疫降低和免疫功能障碍导致的严重疾病，益生菌在增强这类病人营养物质吸收，预防和治疗蛋白质-能量营养不良症具有良好的疗效。
益生菌有益作用的发挥大概包括以下几个方面：①促进细胞壁分泌粘液，来保护机体免受不必要的侵害；②诱导肠道细胞释放防御素，对抗入侵的细菌、真菌和病毒；③通过代谢膳食纤维等食物成分产生短链脂肪酸等次级代谢产物参与机体生理和免疫过程。但是，同一株益生菌对不同个体的作用效果不同，甚至对同一个人不同时间或生理状态作用也不尽相同。这是由于益生菌的效用是与肠道菌群互作实现的，宿主肠道固有菌群的结构和组成决定了益生菌的作用。然而，每个人的肠道菌群是独一无二的，且微生物每天都在波动，特定的益生菌对个人肠道微生物产生怎样的影响，在没有了解肠道常驻菌群组成的前提下是不能够预测的。因此，考虑益生菌对宿主健康的影响，应该在全面解析宿主肠道菌群的基础上做出判断，科学、合理选择含益生菌和益生元产品。
4.含有益生菌和益生元的乳制品
近年来益生菌产品逐渐引起了人们的兴趣，其中发酵乳制品被认为是向体内转运益生菌和益生元的最有效载体，含有益生菌和益生元的乳制品主要包括益生菌酸奶、乳饮料、奶粉等产品。消费者在选购食品时，要认真阅读标签。一是标签上标示的益生菌或益生元与前述国家卫生健康委批准使用的名单是否一致，如一至就是安全的；二是发酵乳或酸奶是否含有活的益生菌，通常认为只有活的益生菌才有益生菌的作用，而且要求活菌数要符合食品安全国家标准的规定，我国食品安全国家标准《发酵乳》规定乳酸菌活菌数量应该大于或等于十的六次方（CFU/g） ，具体活菌数量在标签上有标示，当然活菌数越多越好；三是含有活菌的乳制品应当在摄氏4度的冷藏条件下储存、运输和销售。
——内蒙古农业大学教授，乳酸菌筛选与乳品发酵技术国家地方联合工程实验室主任 张和平
益生菌助力人体免疫力
目前，国家卫建委所发布的新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案中将微生态制剂列入危重症治疗中的治疗措施之一，可根据患者的症状，给予微生态制剂维持肠道微生物平衡，预防继发的细菌感染。益生菌有助于改善肠道微生态，增强机体免疫力，抵抗病毒感染及预防改善继发性细菌感染。
肠道菌群平衡有助于强化机体免疫反应（增强肺部细胞干扰素信号）进而减缓病毒侵袭严重程度
益生菌活菌
“益生菌免疫激活疗法” 是通过口服功能性益生菌、代谢产物来平衡免疫系统，达到改善过敏及自身免疫，提升自然杀手（NK）细胞的杀菌能力，因此具有提高免疫力、预防传染病、甚至是促进机体抗癌的功能。日本北海道大学的Tadaaki Miyazaki教授发表文章表明，乳酸菌对于调节机体代谢和增强免疫系统具有重要功能，有助于维持健康的肠道菌群，让身体时刻为病毒攻击做好战斗准备，在病毒感染早期将病毒扼杀在摇篮里，这可能比增强感染后期的免疫反应要好得多。
灭活益生菌
除了活菌，美国伊利诺大学医学部Kang教授团队通过小鼠实验发现，热灭活的干酪乳杆菌对于小鼠具有广谱保护效果，能增加呼吸道巨噬细胞的数量、于早期诱发抗体，并且减少发炎症状，具有开发成抗病毒益生菌的潜力。
益生菌酸奶
许多临床研究表明益生菌酸奶的健康功效优于益生菌，酸奶里的多种优质蛋白具有抗氧化、抗感染、提高人体免疫力的作用，经乳酸菌发酵后产生的多种代谢产物能够进一步促进人体免疫力的提高。美国印第安纳大学生物所和北京朝阳医院合作的随机双盲对照临床研究表明，每天饮用150毫升含有益生菌的酸奶连续12周，能显著降低流感几率。
每日服用益生菌酸奶的组别（Investigational），受试者感冒、发热、吃药、无法上班的几率，比起服用不含益生菌的安慰剂酸奶组（Placebo）低
由以上研究可看出益生菌活菌、灭活菌和益生菌发酵饮品，都能通过调节肠道微生态进而增强宿主对抗病毒感染。有趣的是，许多研究也支持益生菌代谢产物具有免疫促进功效。
益生菌代谢产物
乳酸菌代谢产生的短链脂肪酸（甲、乙、丙、丁酸）和乳酸对人体维持肠道屏障功能起到重要作用；同时短链脂肪酸通过激活肠粘膜的上皮细胞和免疫细胞中的G-蛋白结合受体（GPCRs）表达，发挥其益生功能。2017年发表在《Science》杂志上的一项研究中，来自美国华盛顿大学医学院和俄罗斯圣彼得堡国立信息技术大学的研究人员发现在一种乳酸菌发酵的食物，如德国泡菜（Sauerkraut）中发现有大量D-苯基乳酸（D-PLA）产生，能刺激人类细胞表面一种叫做羟基羧酸 （hydroxy-carboxylic acid, HCA）的受体，促进免疫。人体的免疫细胞（巨噬细胞、中性粒、单核细胞）均含有这种HCA受体，HCA可以与发酵食品中的细菌代谢产物结合，触发免疫细胞反应。会根据代谢和饮食的变化，调节人体免疫及内环境能量平衡，乳酸菌产生的D-苯基乳酸可以激活人类特有的免疫受体HCA3，从而起到免疫调节的作用。而且D-苯基乳酸可能是特定肠道菌通过降解在黑茶、红酒和蓝莓等食物中经常发现的天然化合物——类黄酮（flavonoids）——以产生增强I型干扰素信号的代谢物来实现的。这表明在流感病毒感染之前，利用肠道微生物加类黄酮这种策略可有效地抑制这种感染导致的严重损伤。
能够产生D-苯基乳酸（D-PLA）的乳酸菌有（部分举例）
| 乳酸菌种类 | D-PLA 产生浓度（μM） |
| L．acidophilus 嗜酸乳杆菌 | 30 - 200 |
| L．brevis 短乳杆菌 | 220 - 460 |
| L．paracasei 副干酪乳杆菌 | 211 - 241 |
| L．plantarum 植物乳杆菌 | 270 - 340 |
| L．rhamnosus 鼠李糖乳杆菌 | 170 - 230 |
| L．alimentarius 消化乳杆菌 | 160 - 370 |
乳酸菌发酵的乳制品、肉制品、植物基等食品中都可能有一定量的D-PLA存在。当发酵食品或饮料中D-苯丙氨酸和D-色氨酸足够量时，也可激活HCA3，而如双歧杆菌、乳酸菌、微球菌等均可发酵产生这种D型氨基酸。
——内蒙古伊利集团股份有限公司乳业技术研究院 益生菌研究中心 刘伟贤 赵雯
食用指南
能不能天天喝酸奶代替牛奶？
天天喝酸奶是可以的，酸奶其实就是牛奶的发酵产物，和牛奶的营养价值大同小异，只是发酵需要添加益生菌成分，所以冷藏酸奶中还多了一些有益菌，另外发酵后牛奶中的乳糖成分被微生物分解成了乳酸，这并非坏事，对于一些“乳糖不耐受症”（缺乏乳糖脱氢酶，难以消化乳糖，喝牛奶可能会有腹泻、呕吐、头晕、肠胃不适等症状）比较严重的人群，反倒是选择酸奶可能更佳。
什么时候适合喝酸奶？
酸奶中的乳酸和牛奶中的乳糖一样是缓慢分解能量的成分，它们都能让食物消化速度减慢，提高饱腹感。所以如果在两餐之饥饿难忍的话可以适当喝点酸奶，比起吃零食，喝网红奶茶来说可要强多了，不仅补充营养，提高饱腹感，也不至于摄入过多热量、油脂。
日期：2020-03-17
