〈生技產業專刊〉益生菌新啟示(之一)

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■譚健民
 基本上,腸道菌群在人類健康上的效益已受到為數不少的臨床醫師的關注,由眾多的臨床研究文獻報導也已證明腸道菌群對於維護人體健康有著深遠的影響。2001年聯合國糧農組織及世界衛生組織特別將「益生菌」定義為:『所謂「益生菌」是指在攝取一定「適當足量」腸道菌群的特定菌株之下,能夠對人體產生有益健康效應的「活生生的微生物」而謂之』。換言之,益生菌不僅是一種活生生的微生物,但必需要在擁有一定足夠適量的菌數之下,才會對人體腸道健康產生健康裨益的效應。
 理論上,正常人類腸道有三大類腸道菌群,其中包括有益菌(即益生菌)、有害菌(即病原菌)以及伺機性病原菌(即條件性致病原菌)。在臨床實務經驗上,某些特定益生菌已被證實對人類生理功能擁有某些程度健康的益處,而一旦腸道菌群發生腸道菌群失調(gut dysbiosis)時,也唯有適當足量的益生菌攝取,才能扮演好矯正腸道菌群失調的重要角色。
 事實上,不只好菌與壞菌都會為了自身能夠在腸道中生存而互相競爭,亦即好菌不僅只是為了要抑制壞菌附著在腸道黏膜上,而也與其他不同屬種的好菌之間,也會為了生存而互相排斥;換言之,在益生菌的攝取上不是攝取越多菌株屬種,才會對宿主健康影響更有所?益的。此外,益生菌本身還具有某些不可或缺的代謝功能如作為必需營養素及維他命的來源,以及幫助從食物中萃取能量與營養如短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)與氨基酸。

益生菌、病原菌與伺機性菌的互動關係

 在平時,一般伺機性菌對人體宿主健康是無害的菌種,但一旦個體本身出現嚴重營養不良、或免疫抵抗力降低,甚至體內腸道菌群生態環境出現失衡現象時,這些伺機性菌就會因而轉換成為有害的病原菌,並進一步危及宿主的健康。
 根據細菌生理學的研究,大約有100萬億(100 trillions)細菌生活在人類的身體內部尤其是腸道內,而益生菌中的乳酸桿菌屬及雙歧桿菌屬就佔據人類腸道菌群的90%之間,而其他病原菌如沙門氏桿菌、葡萄球菌、病原性大腸桿菌以及腸球菌等的總比率則不到10%。理論上,健康人腸道不同菌群是按著一定比例存在的,也由於如此才能維持腸道菌群固有的動態平衡。換言之,腸道內益生菌菌株數必需要佔有絕對大多數的優勢,才能使有害菌處於被壓制的狀態。因此,為了讓身體能處於最佳的健康狀態,則腸道菌群中的好菌與壞菌的黃金比率,應為好菌佔有85%,而壞菌則僅佔15%(或約6:1),而唯有在此比例之下,益生菌才能有足夠數量來抵制病原菌,並能進一步保護人類腸道健康。此外,由外所攝取的益生菌必需要能全數黏附在大腸黏膜表面上,才能夠發揮其特有的生理功能,不僅能與病原菌相互競爭腸內養分,並抑制病原菌在大腸黏膜上著床的黏附力;此外,益生菌本身亦會產生抗菌素(bacteriocin)來殺滅病原菌,甚至益生菌可刺激黏膜上一系列細胞因子的下調影響,來達到激發局部黏膜的免疫功能作用,以至於增強及促進宿主固有的免疫力功效。
 近些年來,由於DNA測序技術(DNA sequencing techniques)的介入發展,如最被常用的腸道菌群16S rRNA 測序(Sequencing of 16S rRNA)試驗,也明確的顯現出腸道菌群本身的複雜性以及其多樣性的功能。由此得知,腸道菌群間的組合變異所導致腸道菌群失調,不僅與某些常見胃腸疾病有關,而腸道菌群失調在多種胃腸道外器官的致病機制中,更扮演著極為重要的角色,如今最常被涉及到的議題包括有腸-肝軸、腸-腦軸、腸-腎軸、腸-皮膚軸甚至腸-代謝軸等的致病機制有所關聯。(待續)

(作者為宏恩醫療財團法人宏恩綜合醫院胃腸肝膽科醫師)