青春双歧杆菌的应用

背景^[1][2]

在一个健康人肠道中栖息着大量的细菌。小肠上端细菌较少，下端急剧增多。大肠则是各种细菌 理想的存在环境，大肠下端约有 100 多种细菌菌群，其细菌浓度可达 10 11个/ g 大便，即大便重量的 1/3 是细菌，这些细菌对人体来说，有些是有益菌，有些是有害菌，它们按一定的菌群比例定植于肠壁上。在正常情况下，由于有益菌(主要是双歧杆菌)在数量上占明显优势，使细菌种群之间、细菌与人之间，保持着一种共生的生态学关系和动态平衡。

如果菌群比例失调、双歧杆菌数量减少就会导致人体的病变，同样当人体健康状况变化，如创伤、大量使用抗生素、机体衰老等均会导致肠道菌群种类和数量的 变化，反过来又对机体健康不利而形成恶性循环。

双歧杆菌属中有 24 个种，其中常见和常用的种有：婴儿双歧杆菌、两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、青春双歧杆菌和短双歧杆菌。双歧杆菌的代谢产物对致病菌具有很强的拮抗作用。它们的抑菌机理主要是 产生有机酸使肠道 pH 值降低，抑制了致病菌的生长繁殖；有些双歧杆菌的种还可以产生抗菌类物质。

青春双歧杆菌 （Bifidobacterium adolescentic）是青年个体肠道中的优势菌，对人体产生许多益生作用。但由于青春双歧杆菌对氧非常敏感，对低 pH 的抵抗能力差，并对营养要求苛刻，在获取高活菌数培养物时有一定困难。研究指出凝胶微球包囊法能够改善青春双歧杆菌暴露在胃肠道时的存活率；许多研究报道添加蛋白胨、半胱氨酸、酵母浸出物、寡聚糖等营养物质可以提高双歧杆菌的活菌数，但成本过高、操作繁琐，不适合大规模生产使用。

应用^[2][3][4][5]

1. 有研究益生菌制剂来源的青春双歧杆菌对大肠埃希菌的体外抑菌作用。

将青春双歧杆菌与大肠埃希菌分别单独培养，测定不同培养时间的 pH 值和活菌数，然后将两菌进行混合培养，再测 pH 值和活菌数，并与单独培养时的结果 进行比较。结果显示琼脂平板打孔法显示青春双歧杆菌上清液有抑菌功能； 共培养法显示青春双歧杆菌可抑制大肠埃希菌增殖的数量，而自身数量不受影响。因此青春双歧杆菌的酸性代谢产物是主要的抑菌物质。

还有研究用耐氧青春双歧杆菌，利用其培养物上清、蛋白提取液和多糖提取液做抗菌试验 结果表明：其培养物上清和多糖提取液的抗菌作用相似，只对革兰阳性菌作用较强，说明耐氧青春双歧杆 菌的抗菌作用与其产生的胞外多糖有关；但由于胞外多糖的提取不完全，因此多糖水溶液的抗菌作用弱于 细菌培养物上清。

至于其抗菌作用机制，可能与革兰 阳性菌细胞壁结构有关。而青春双歧杆菌的蛋白提 取液无抗细菌和真菌作用，多糖提取液具有较弱的抗 革兰阴性菌的作用，其抗菌机制可能是因为多糖提取液中含有酸性物质，其 pH 偏低有关。

2. 制备青春双歧杆菌凝固型酸奶。

有研究以鲜牛奶、白砂糖为主要原料，以青春双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌为发酵剂，制成营养保健的青春双歧杆菌凝固型酸奶。通过试验确定了青春双歧杆菌凝固型酸奶工艺为：白砂糖8%，接种量3%，保加利亚乳杆菌�嗜热链球菌青春双歧杆菌，发酵4 h。

结合MRS培养基和LM-MRS培养基可以对青春双歧 杆菌凝固型酸奶中三种乳酸菌分别计数。青春双歧杆菌凝固型酸奶中保加利亚乳杆菌活菌数为8.0×108 cfu·mL-1，嗜热链球菌活菌数为8.5×108 cfu·mL-1，青春双歧杆菌活菌数为2.0×106 cfu·mL-1。工艺流程如下：

3.青春双歧杆菌对溃疡性结肠炎( UC) 患者血清相关因子有一定影响。

有实验采用酶联免疫吸附试验( ELISA) 法检测 UC 患者治疗前后及正常对照组血清肿瘤坏死因子( TNF) -α，干扰素( IFN) -γ，白细胞介素( IL) -6 及 IL-10 的水平，并分别比较各组细胞因子水平的差异。

结果显示 UC 患者血清 TNF-α、IFN-γ、IL-6 水平明显高于正常对照组，而 IL-10 水平明显低于正常对照组；传统治疗组及双歧杆菌治疗组血清 TNF-α、IFN-γ、IL-6 水平较治疗前下降，而 IL-10 水平较治疗前升高，两治疗组与正常对照组相比无明显差异因此青春双歧 杆菌可以降低 UC 患者血清促炎因子 TNF-α、IFN-γ 及 IL-6 水平，还可升高抑炎因子 IL-10 水平，调节肠黏膜的细胞免疫功能，可用于 UC 的治疗。

4. 代谢低聚木糖。

有研究对青春双歧杆菌代谢低聚木糖的动力学行为进行了探讨，同时对青春双歧杆菌代谢低聚木糖时各组分的变化规律及代谢产物进行了研究。结果表明，青春双歧杆菌代谢低聚木糖 48 h后，总糖质量浓度从最初的 5.00 g/L降至 3.59 g/L，菌体质量浓度从 0.10 g/L上升至 0.35 g/L，培养体系的 pH 值从 7.00降至 4.75。

青春双歧杆菌代谢低聚木糖时，首先代谢木二糖至木五糖组分，此后，其分泌的 α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶将低聚木糖组分中的阿拉伯糖基侧链水解释放，并作为青春双歧杆菌的碳源。代谢过程中，青春双歧杆菌还能分泌 β-D-木糖苷酶作用于低聚木糖的末端，释放出木糖，最终导致木糖在培养体系中累积。代谢产物分析结果显示，青春双歧杆菌代谢低聚木糖的代谢产物主要有乳酸、乙酸、丙酸和丁酸。

培养条件^[6]

通过单因素试验确定青春双歧杆菌工业化培养 基成分为：脱脂乳 8%（W/V）、双歧因子 A 1%（W/ V）、双歧因子 B 1%（W/V）。利用上述培养基，确 定了青春双歧杆菌的接种量为 1%（V/V）、 培养温度为 37 ℃。在此条件下，测定了青春双歧 杆菌的生长曲线和 pH 值变化，在 37 ℃厌氧条件下 培养时间 9 h 为生长条件，此时青春双歧杆菌 活菌数最高可达 1.16×109 cfu·mL-1。双歧因子 A 的 存在对青春双歧杆菌的生长有明显促进作用。

主要参考资料

[1] 吕锡斌，何腊平，张汝娇，等. 双歧杆菌生理功能研究进展[D].，2013.

[2] 青春双歧杆菌的体外抑菌作用研究

[3] 黄红莹, 马远方, 杜耀武, 等. 青春型双歧杆菌的抗菌作用及其成分分析[J]. 中國微生態學雜誌, 2006, 18(2): 100-101.

[4] 刘韩, 关宏, 杨文钦, 等. 青春双歧杆菌凝固型酸奶研制及选择性培养基比较[J]. 东北农业大学学报, 2011, 42(5): 36-40.

[5] 张军华, 勇强, 余世袁. 青春双歧杆菌代谢低聚木糖机理研究[J]. 林产化学与工业, 2007, 27(5): 1-5.

[6] 刘韩, 关宏, 杨文钦, 等. 青春双歧杆菌工业化培养基以及生长条件的筛选[J]. 东北农业大学学报, 2010 (9): 112-116.