文 献 综 述

一、前言

存在于人体消化道内的菌数可达100万亿,菌体总重量约110～115公斤,占人体总重的1ouml;50～1ouml;60,与人体的肝脏重量相当,而产生酶的量却远远超过了肝脏所产生的量。因此人体的生理、免疫、营养、消化、抗肿瘤、生物拮抗、药物效能和抗衰老等都离不开其自身携带的微生物群^[8]。婴儿出生2～3日后双歧杆菌开始增殖,5日后达最高峰并占绝对优势,在肠道内菌丛中占99%。但随着人的年龄增高,双歧杆菌在肠道内逐渐减少,体弱多病的老人肠道内，该菌几乎消失,而健康人仍能保持一定的双歧杆菌在肠道内存在^[15]。这也反映出人体肠道内双歧杆菌的数量乃是检验人是否健康的一个指标^[7]。自法国巴斯德研究院的Tissir发现双歧杆菌后,经过人们多年努力不懈的研究,现已认识到该菌是人体重要的益生菌,是人体肠道内数量占优势的一种菌,终生存在于人体并与健康息息相关。多年来,伴随着现代微生态学理论体系的形成和辨证哲学思想的引入,人们对双歧杆菌的研究、认识和开发利用也发生了质的飞跃^[6]。

二、双歧杆菌的形态及生理生化特征

双歧杆菌是革兰氏阳性多形态杆菌,呈Y字形、V字形、弯曲状、刮勺状等形态,其典型的特征是有分叉的杆菌,因而取名为bifidus,拉丁语源是裂开、分开之意。双歧杆菌不形成芽孢,亚甲兰染色菌体着色不规则,无运动性,专性厌氧,过氧化酶阴性,不还原硝酸盐,吲哚反应阴性,明胶液化阴性,联苯胺反应阴性;最适生长温度37～41℃,最适发酵温度35～40℃,最低生长温度25～28℃,最高生长温度43～45℃;起始生长pH值为617～710,在pH值为415～510以下或pH值为810～815以上的环境中都不生长^[4]。双歧杆菌对糖类碳水化合物的分解代谢途径不同于乳酸菌的同型或异型发酵,而是经由特殊的双歧支路,其中果糖-6-磷酸酮酶是其关键性的酶。对葡萄糖代谢是按果糖-6-磷酸酮酶途径水解,最后生成乙酸和乳酸,二者摩尔比为115∶1,不生成CO2、丁酸、丙酸;DNA碱基组成摩尔百分比为57～68^[12]。

三、双歧杆菌对人体的生理功能

有关双歧杆菌能提高人体肠道抗病力这方面的生理功能有不少的研究和报道,已为人们所熟悉。本篇将着重从以下几个方面阐明其对人体的生理作用。

3．1．1抗菌性双歧杆菌对腐败菌及病原菌、病原性埃希氏大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、痢疾志贺氏菌、伤寒沙门氏菌、变形菌、白假丝酵母等具有抑制作用。双歧杆菌所显现的抗菌作用除了其产生的多种有机酸导致肠道pH值下降而抑制腐生菌外,该菌在生长到一定阶段还可产生一种抗菌物质--bifidin,对一些腐生菌(金黄色葡萄球菌、黄色微球菌)也有抑制作用^[9]。双歧杆菌还可使偶联型胆汁酸分解为游离型胆汁酸,该种酸对细菌抑制作用更强。腐生菌被抑制后,人体内的吲哚、酚、氨和尸胺等有害物质也明显减少^[1]。

3．1．2改善维生素的代谢双歧杆菌不仅产生各种维生素如VB1、VB2、VB6、VB12、烟酸和叶酸等以供人体所需,还能通过抑制某些维生素分解菌来保障维生素的供应。例如,它能抑制分解VB1的解硫胺素的芽孢杆菌。

3．1．3防止便秘的作用老年人及患病体衰病人易患习惯性便秘,而长期便秘能引起头痛、恶心、食欲不振, 甚至引起结肠癌^[14]。服用双歧杆菌可促进肠管蠕动,又由于双歧杆菌产生的有机酸可使肠管内渗透压增高,水分分泌亢进,粪便中水分增高而缓解便秘。

3．1．4肝功能的改善肠道内腐生菌产生的大量吲哚、硫化氢、胺等代谢产物需在肝脏中由酸解毒,随后以葡糖醛酸盐和硫酸盐等形式排除,若不及时解毒将导致肝功能紊乱和循环系统失常、干扰神经系统并影响睡眠。双歧杆菌在肠道内可吸收利用这些含氮有害物质,抑制产胺的腐败菌,降低肠道内的pH值,使氨变为难于吸收的离子型,达到降低血氨的功效。

3．1．5增强免疫功能双歧杆菌在肠道内通过诱导免疫原反应增强人体免疫机能。其机理是双歧杆菌对肠道免疫细胞产生刺激,通过提高肠道免疫球蛋白A(LgA)浆细胞产生能力而起到防止疾病的效果。

3．1．6预防肠道肿瘤肠道腐生菌在代谢中会产生许多胺类致癌物质,有的还能将一些致癌前体物转化为致癌物,双歧杆菌通过抑制腐生菌的生长和分解致癌物质而起到预防肠道癌的作用^[3]。

四、有关双歧杆菌生理活性研究的进展

目前,作为双歧杆菌的潜在能力,最引人注目的是其生理活性,诸如免疫赋活作用、抗肿瘤、降血脂、抗癫痫症以至其亚细胞结构成分对机体免疫系统的调节机制等的研究都在不断的深入,且方兴未艾^[10]。现将有关这方面的研究进展介绍如下。

4．1．1双歧杆菌及其表面分子的免疫增强作用双歧杆菌的免疫增强作用可谓贯穿于上述各种作用的机理中。如将双歧杆菌及其表面结构成分作为生物应答剂经口服或非胃肠途径增强宿主的免疫监视功能,可增强各种细胞因子和抗体的产生,提高NK和巨噬细胞活性,提高局部或全身的防御功能,发挥自稳调节、抗感染、抗肿瘤效应^[11]。据重庆医科大的蓝景刚等研究报道说明了分叉双歧杆菌全菌、脂磷壁酸(LTA)、细胞壁肽聚糖(WPG)都能增强小鼠脾NK、LAK细胞杀伤肿瘤靶细胞的活^[12]。大连医科大学康白等的研究报道也提示双歧杆菌可通过调节机体的免疫系统发挥抗肿瘤的作用^[2]。由此可见,利用双歧杆菌作为一种免疫调节剂,通过提高宿主的免疫力还可以开展对系列性疑难病症如类风湿、强直性脊髓炎乃至癌症等的防治。

4．1．2改善脂质代谢在佳木斯医学院张磊艺等的研究中,观察了双歧杆菌复合制剂对高脂血症患者脂质代谢的影响,结果表明双歧杆菌可以降低血清胆固醇和甘油二酯,具有改善脂质代谢紊乱的作用^[5]。微生态学的研究已经发现某些肠道有益菌确实能将胆固醇氧化还原为类固醇排出体外,干扰并减少胆酸与胆固醇的再吸收,使血及肝脏中的胆固醇降低。

4．1．3抗衰老作用口服双歧杆菌能明显增加血液中超氧化物歧化酶(SOD)的活性和含量,从而减少自由基参与的氧化反应导致的机体衰老,故双歧杆菌在抗衰老过程中发挥了极为重要的作用^[13]。

4．1．4对癫痫症的治病作用经实验证明癫痫症的发作与脑内GABA(C-氨基丁酸)密切相关,故许多经曲的抗癫痫药物都是通过改变脑内GABA水平或调节GABA受体而发挥作用。脑内GABA是在脑内谷氨酸脱羧酶(GAD)作用下脱羧而成,此反应需VB6作辅酶。在实验模型中观察到外源性VB6并无明显的抑制效应,但投喂双歧杆菌的实验动物却对癫痫症的发作有明显的抑制效应,这可能与双歧杆菌在肠道内产生大量VB6有关。

五、本实验研究的目的和意义

双歧杆菌是人体重要的一种益生菌。健康人肠道中的双歧杆菌是一种重要的维持肠道微生态平衡的生理菌，具有预防腹泻与肠道感染、缓解便秘、免疫调节的作用，快速准确测定人类粪便中的双歧杆菌对于分析肠道复杂菌群的结构，保持肠道菌群动态平衡，维持健康预防疾病具有重要意义。

参考文献

[1] 蔡访勤.肠道菌群、食物与结肠癌.中国微生态学杂志,1992,(3):72.

[2] 蓝景刚.双歧杆菌及其表面分子的免疫增强作用.中国微生态学杂志,1999,(3):129.

[3] 塞红.青春双歧杆菌DM8504菌株对小鼠体内Hca-F25/16A3-F肿瘤细胞抑制作用的初步研究.中国微生态学杂志,1998,(4):196.

[4] 康白.微生态学原理.大连出版社,1996.

[5] 张磊艺.双歧杆菌复合制剂对脂质代谢的影响.中国微生态学杂志,1997,(3):35.

[6] Requena T，Burtonm J，Matsuki TK，etal.Identification，detection，

And enumeration of human bifidobacterium speciesby PCR targeting the transaldolase gene ［J］.Appl Environ Microbiol,2002，

68（5）：2420-2427.

[7] Van-der-werf MJ，Venema K.Bifidobacteria：genetic modification and the study of their role in the colon［J］.J Agric Food Chem，2001，49（1）：378-380.

[8] Satokari RM，Vaughan EE，Akkermans AD，et a1． Bifidobacterial diversity in human feces detected by genus－specific PCR and denaturing gradient gel electrophoresis［J］．Appl Environ Microbiol，2001(67):504－513．

[9] 李忠.双歧杆菌活性乳对调节人体肠道菌群效果观察［J］.食品科技，2005，10：88-90

[10] 张延坤，马燕.双歧杆菌的生物特性及其保健功能［J］.解放军预防医学杂志2005，23（5）：386-389.

[11] 中华人民共和国卫生部.中华人民共和国国家标准、食品卫生检验方法（微生物部分）［S］.

[12] 王霞 双歧杆菌研究进展1中国微生态学杂志,1997,(2):621

[13] 卓勇贤 郑仁兵 胡必刚 等/双歧杆菌与人类健康@FA/重庆市预防医学会微生态专委会首届一次学术研讨会@GA/重庆B2443/3.E52

[14] 张敏,范小兵,杭晓敏,等.青年人肠道菌群分布及关键益生菌群落结构分析[J].微生物学报,2004,44(5):621-625

[15] 陈文学，史俊华．双歧杆菌的研究进展［J］．中国微生态学杂志，2000(12):298－300

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

本课题主要研究问题：

本课题拟采用改良的PCR，real-timePCR法，以肠道优势菌群中有代表性的双歧杆菌为模式菌群进行研究，探讨肠道优势菌群的快速定量法，为肠道优势菌群的定量研究奠定基础。

拟采用的研究手段：

1、引物设计

在查阅文献的基础上，采用专业软件设计双歧杆菌的属特征性引物。

2、双歧杆菌16sRNA的提取

3、PCR 扩增条件的优化

4、建立健康人肠道双歧杆菌PCR鉴定的方法。