长双歧杆菌作为一类独特的益生菌,其严格厌氧、结肠定植等特性均显著差异于其他菌株。这也赋予其独特的益生功能,在维持机体肠道微生态平衡、抑制致病菌入侵和调节机体免疫能力、降低胆固醇含量等健康方面发挥重要作用。
长双歧杆菌与营养吸收
● 碳水化合物:长双歧杆菌编码了糖磷酸转移酶、糖苷水解酶等大量碳水化合物修饰酶,故能利用多种碳水化合物。双歧杆菌能编码ABC转运蛋白,摄取葡萄糖、果糖、半乳糖,可实现碳水化合物的转运[1]。且ABC转运蛋白还能促进双歧杆菌生长,互惠互利,形成良性循环,从而预防能量吸收过度、累积等造成的脂质代谢异常[2]。
● 脂肪分解:肠道菌群与脂质代谢密切相关。将肥胖个体肠道菌群导入无菌大鼠,可导致大鼠肥胖。大鼠模型实验表明,给予14周双歧杆菌干预后,大鼠体质量明显降低,血清瘦素浓度明显增加,并增加了拟杆菌属、副拟杆菌属和粪杆菌属等潜在有益菌属的相对丰度,逆转了盲肠和结肠微生物群,同时诱导了棕色脂肪组织产热消耗和分解,最终加快脂质代谢[3]。
长双岐杆菌与疾病防护
● 增强肠道黏膜屏障:肠道菌群与肠黏膜屏障功能密切相关,维持正常肠黏膜屏障功能可防止病毒、真菌等外来微生物入侵,保证肠道菌群种属的稳定性。长双歧杆菌能通过抑制炎症因子、保护肠上皮的结构完整性,从而保护肠黏膜屏障[4]。
● 增强免疫力:双歧杆菌表面可合成一种叫胞外多糖的碳水化合物聚合物,其在调节双歧杆菌-宿主相互作用各个方面发挥关键作用,可对宿主免疫功能产生重要影响][5]。
● 其它防护作用:双歧杆菌能通过对某些不易消化的寡糖发挥发酵作用,影响肠道微环境,抑制肠道艰难梭菌增殖,并能从肠细胞层置换沙门菌等病原体,预防致病菌的黏附[6]。双歧杆菌中存在胆酰甘氨酸水解酶,其负责水解甘氨酸或牛磺酸与胆汁酸类固醇核之间的酰胺键,胆汁盐的去结合与血清胆固醇水平降低直接相关,且双歧杆菌还能利用细菌释放的氨基酸作为碳源和氮源,同化或将摄入的胆固醇与细胞壁结合,通过与释放的胆酸共沉淀来消除胆固醇,是具有降低胆固醇潜力的良好益生菌[7]。
硒与长双岐杆菌
富硒长双歧杆菌兼具有硒的抗氧化、调节免疫功能与益生菌调节肠道菌群的双重功能,在各种氧化应激、代谢紊乱等诱导的疾病模型中都发挥着重要的作用,而肠道疾病则是其研究最多的领域。由于其极高的安全性和良好的生物利用度,以及较低的生产成本,富硒长双歧杆菌已经成为食品硒补充剂中一种有潜在竞争力的产品,也存在着广阔的开发前景。
参考文献
[1]Yoshida K, Hirano R, Sakai Y, et al. Bifidobacterium response to lactulose ingestion in the gut relies on a solute binding protein-dependent ABC transporter[J]. Communications Biology, 2021, 4: 541.
[2] Ejby M, Guskov A, Pichler MJ, et al. Two binding proteins of the ABC transporter that confers growth of Bifidobacterium animalis subsp. lactis ATCC27673 on β-mannan possess distinct manno-oligosaccharide-binding profiles[J]. Molecular Microbiology,2019, 112(1): 114-130.
[3] Wang B T, Kong Q M, Cui S M, et al. Bifidobacterium adolescentis isolated from different hosts modifies the intestinal microbiota and displays differential metabolic and immunomodulatory properties in mice fed a high-fat diet[J]. Nutrients, 2021, 13(3):1017.
[4] Wang C, Xiao Y, Yu LL, et al. Protective effects of different Bacteroides vulgatus strains against lipopolysaccharide induced acute intestinal injury, and their underlying functional genes[J]. Journal of Advanced Research, 2022, 36: 27-37.
[5] Püngel D, Treveil A, Dalby M J, et al. Bifidobacterium breve UCC2003 exopolysaccharide modulates the early life microbiota by acting as a potential dietary substrate[J]. Nutrients, 2020, 12(4): 948.
[6]Ruiz L, Flórez AB, Sánchez B, et al. Bifidobacterium longum subsp. infantis CECT7210 (B. infantis IM-1®) displays in vitro activity against some intestinal pathogens[J]. Nutrients,2020, 12(11): 3259.
[7] Horáčková Š, Plocková M, Demnerová K. Importance of microbial defence systems to bile salts and mechanisms of serum cholesterol reduction[J]. Biotechnology Advances, 2018, 36(3): 682-690.