常見益生菌對嬰幼兒健康影響的研究進(jìn)展

程 斌，秦 晰，王錫青，王玉樹，宋 飛

（圣元營養(yǎng)食品有限公司，山東青島 266500）

中國營養(yǎng)學(xué)會益生菌益生元與健康分會于2019年發(fā)布了《中國營養(yǎng)學(xué)會益生菌與健康專家共識》，對益生菌進(jìn)行定義：益生菌是活的微生物，當(dāng)攝入充足的數(shù)量時，對宿主產(chǎn)生健康益處。益生菌在生命早期定植于腸道，有助于建立人體腸道黏膜屏障，促進(jìn)免疫功能的成熟和預(yù)防原腸道病原體的感染。在一項針對嬰兒腸道微生物的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，母乳喂養(yǎng)的嬰兒腸道菌群富含大量的益生菌，致病菌較少，這被認(rèn)為是母乳喂養(yǎng)嬰兒的感染性腹瀉和過敏性疾病發(fā)病率較低的原因之一。因此，嬰幼兒配方奶粉企業(yè)在嬰幼兒配方奶粉的生產(chǎn)過程中添加益生菌，旨在模仿母乳控制嬰幼兒腸道內(nèi)有益菌和有害菌的含量，幫助嬰幼兒建立良好的腸道微生態(tài)。

益生菌在各個健康領(lǐng)域發(fā)揮著作用，其中胃腸道健康和免疫功能是兩個主要研究領(lǐng)域。本文主要針對《可用于嬰幼兒食品的菌種名單》中的5種典型的益生菌，對其特性、安全性以及胃腸道和免疫功能相關(guān)的臨床研究數(shù)據(jù)進(jìn)行綜述。

1 益生菌特性

目前，國內(nèi)外常用的益生菌多為乳酸菌，包括雙歧桿菌、乳酸桿菌和球菌等。在我國，可應(yīng)用于嬰幼兒食品的益生菌只有雙歧桿菌屬和乳酸桿菌屬。雙歧桿菌屬是革蘭陽性、無芽孢、無運(yùn)動性、過氧化氫酶陰性的厭氧桿狀細(xì)菌，其最佳生長pH值為6～7，環(huán)境pH低于5.0或高于8.5幾乎不生長，其最佳生長溫度是37～41 ℃，其中，43～45 ℃生長最快，低于25 ℃則不生長。目前雙歧桿菌約有30多種，動物雙歧桿菌（Bb-12）、乳雙歧桿菌（Bi-07、HN019）、短雙歧桿菌（M-16V）均屬于雙歧桿菌屬。鼠李糖乳桿菌（LGG）屬于乳桿菌屬，是革蘭陽性、無芽孢、不運(yùn)動、產(chǎn)酸、過氧化氫酶陰性的兼性厭氧桿狀細(xì)菌，其最佳生長pH為6.8，適宜溫度為30～40 ℃，37 ℃生長最優(yōu)。

益生菌經(jīng)人體從口腔攝入后，須經(jīng)過胃到達(dá)腸道才能產(chǎn)生作用。因此益生菌必須承受宿主上消化道的不利條件，對胃酸和膽汁有良好的耐受性才能在下消化道保持活性和增殖能力。STASIAK[1]的一項實驗研究中發(fā)現(xiàn)，雙歧桿菌和乳桿菌可以在的模擬胃液（pH=4～5）中及膽汁鹽（1%～3%）中顯著生長。

2 安全性

益生菌Bb-12、Bi-07、LGG、M-16V和HN019均具有良好的安全性評價，其安全性均獲得了美國食藥局的GRAS認(rèn)證，同時也被歐盟食品安全局列入安全性合理推定列表。在我國，Bb-12、Bi-07、LGG和HN019于2011年11月，M-16V于2016年6月被批準(zhǔn)應(yīng)用于嬰幼兒食品。DIDARI的一篇系統(tǒng)綜述中，充分闡明了雙歧桿菌屬和乳桿菌屬的安全性，該文認(rèn)為益生菌在正常使用情況下不會對機(jī)體產(chǎn)生任何有害作用，但重癥監(jiān)護(hù)室的危重病人和危重患兒及免疫功能嚴(yán)重低下的患者仍須謹(jǐn)慎使用。目前，市場上已有眾多企業(yè)將益生菌作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑添加到嬰幼兒配方奶粉中，使成分更接近母乳，臨床上尚未有相關(guān)不良反應(yīng)事件的報道。

3 對嬰幼兒胃腸道功能的影響

3.1 減輕嬰兒腹瀉

嬰兒腹瀉較為常見，通常為癥狀較輕的自限性疾病，一般不會有任何顯著的長期后遺癥。目前，益生菌在預(yù)防和治療兒童腹瀉方面的得到了廣泛的研究，CHEN選擇194名1～3歲兒童隨機(jī)接受Bi-07（1×1010CFU/g）和安慰劑，發(fā)現(xiàn)與安慰劑組相比，接受Bi-07干預(yù)的兒童腹瀉癥狀較輕，腹瀉時間平均縮短22.5 h（P＜0.05），住院時間平均縮短了1.2 d（P＜0.05），兒童的腹瀉癥狀有明顯改善。CHOURAQUI的一項隨機(jī)對照試驗選擇90名8個月以下健康嬰兒，隨機(jī)分配接受含Bb-12（1.5×106CFU/g）的配方奶粉或常規(guī)奶粉，發(fā)現(xiàn)接受Bb-12的嬰兒中有28.3%發(fā)生急性腹瀉，而安慰劑組為38.6%，Bb-12組發(fā)生腹瀉的天數(shù)和腹瀉概率均明顯降低。LI的一篇Meta分析中表明，兒童早期服用高劑量LGG（≥1010CFU/g）可以減少兒童腹瀉的持續(xù)時間和每日大便次數(shù)，對腹瀉的預(yù)防有良好作用。HEMALATHA的一項隨機(jī)對照試驗選擇379名2～5歲兒童隨機(jī)接受Lpc-37（2×109CFU/d）、HN019（5×109CFU/d）和安慰劑，發(fā)現(xiàn)HN019可以顯著降低雨季期間兒童腹瀉和發(fā)燒的發(fā)病率。這4項研究表明，益生菌制劑治療兒童急性腹瀉的療效與細(xì)菌的個別菌株有關(guān)，Bi-07、HN019、LGG和Bb-12對嬰兒腹瀉有良好的保護(hù)作用。

3.2 調(diào)節(jié)腸道菌群

嬰兒出生后第一年的微生物組成通常以低物種多樣性和高不穩(wěn)定性為特征，較易發(fā)生菌群失調(diào)引發(fā)自身免疫性疾病和慢性炎癥性疾病。母乳喂養(yǎng)嬰兒的胃腸道中，雙歧桿菌數(shù)量占主導(dǎo)地位，被認(rèn)為是嬰兒腸道菌群的關(guān)鍵組成，在維持嬰兒腸道菌群方面起重要作用。對于早期無法喂養(yǎng)母乳的嬰兒，可以在嬰兒配方奶粉中添加益生菌，提高嬰兒的腸道中雙歧桿菌的數(shù)量，使嬰兒腸道菌群的組成更接近母乳喂養(yǎng)嬰兒。BETTLER的一項研究選擇243名12～36個月的健康幼兒隨機(jī)接受Bi-07（2.6×109CFU/d）和安慰劑，發(fā)現(xiàn)接受Bi-07的嬰兒糞便中乳雙歧桿菌含量更高（P=0.01），梭菌的含量較低（P＜0.001）。OSWARI選擇160名2～6周的兒童隨機(jī)接受含HN019的配方奶粉和母乳喂養(yǎng)，該研究發(fā)現(xiàn)，益生菌組的嬰兒腸道菌群與母乳喂養(yǎng)的嬰兒基本相似，雙歧桿菌在腸道微生物中占據(jù)主導(dǎo)地位。KOSUWON的一項研究選擇129名1～3歲兒童，隨機(jī)分配接受含M-16V（1×108CFU/d）的合生元，該研究發(fā)現(xiàn)，M-16可以顯著提高嬰兒腸道中雙歧桿菌的數(shù)量。這3項研究表明，Bi-07、HN019和M-16V均可以提高雙歧桿菌的數(shù)量，調(diào)節(jié)嬰兒腸道菌群，使腸道微生物的組成與母乳喂養(yǎng)的嬰兒更接近。

早產(chǎn)兒、低出生體重兒、剖宮產(chǎn)兒以及接受抗生素治療的嬰兒與自然正常分娩的足月兒相比，腸道微生態(tài)更加脆弱，需要通過調(diào)節(jié)腸道菌群提高免疫力，增強(qiáng)嬰兒體質(zhì)。HUI的一項隨機(jī)對照研究發(fā)現(xiàn)，給早產(chǎn)兒補(bǔ)充Bb-12（2×108CFU/d）和LGG（2×109CFU/d）可以調(diào)節(jié)早產(chǎn)兒腸道菌群，抑制潛在病原菌的定植。HORIGOME在醫(yī)院選擇22名低出生體重嬰兒隨機(jī)接受M-16V（1×109CFU/d）和安慰劑。研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，經(jīng)M-16V干預(yù)的低出生體重兒糞便樣本中雙歧桿菌檢出率高達(dá)83.3%，放線菌的豐度顯著較高（P＜0.01），變形菌的豐度顯著較低（P＜0.000 1），且益生菌組M-16V菌株和固有雙歧桿菌的水平均顯著高于對照組。由此可見，M-16V可以在大多數(shù)低出生體重兒腸道中定植并提高腸道內(nèi)雙歧桿菌水平。

3.3 早產(chǎn)兒壞死性小腸結(jié)腸炎

新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎（Necrotizing Enterocolitis of Newborn，NEC）是由于腸黏膜遭到損傷而引起腸上皮細(xì)胞缺血缺氧而導(dǎo)致的小腸和結(jié)腸部分或廣泛性環(huán)伺的消化系統(tǒng)疾病。NEC是早產(chǎn)兒最常見和最具有破壞性的疾病之一，多表現(xiàn)為腹脹、嘔吐、便血等，具有發(fā)病急、進(jìn)展快，且患兒的預(yù)后狀態(tài)差的特點(diǎn)。根據(jù)美國和加拿大的新生兒網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，在出生體重在500～150 0 g的嬰兒中，該疾病的平均患病率為7%，死亡率在20%～30%。有研究認(rèn)為，新生兒糞便中的短鏈脂肪酸與腸道感染和NEC之間存在明顯的相關(guān)性。短鏈脂肪酸為結(jié)腸細(xì)胞提供能量，刺激大腸吸收鈉和水，而過度生產(chǎn)的短鏈脂肪酸（丁酸）會導(dǎo)致早產(chǎn)兒腸黏膜損傷，并可能導(dǎo)致早產(chǎn)兒NEC的發(fā)展。有研究使用短雙歧桿菌M-16V和Bi-07改善嬰兒的腸道菌群，預(yù)防早產(chǎn)兒NEC。BENOR[7]的一項試驗選擇58名極低出生體重兒隨機(jī)接受Bi-07（2×1010CFU/d）或安慰劑，該研究發(fā)現(xiàn)，NEC的總發(fā)病率為12%，益生菌組嬰兒的發(fā)病率為4%，而安慰劑組發(fā)病率為18.2%，敗血癥發(fā)病率和死亡率兩組較為相似。BEGHETTI[8]的一項Meta分析中，選擇了31項研究進(jìn)行亞組分析，發(fā)現(xiàn)Bb-12可以明顯降低早產(chǎn)兒NEC發(fā)病風(fēng)險OR（95%CI）=0.03（0.00 ～ 0.21）。MEYER 的一項研究選擇452 9名低出生體重兒隨機(jī)接受LGG（6×109CFU/d）干預(yù)，發(fā)現(xiàn)益生菌組NEC的發(fā)病率為1.6%，對照組為2.7%，且益生菌組晚發(fā)型敗血癥的發(fā)病率明顯降低（P＜0.01）。YAMASHIRO的一項隨機(jī)對照研究發(fā)現(xiàn)，接受M-16V（1×109CFU/d）的極低出生體重兒NEC發(fā)病率和全因感染率顯著降低。該研究者還發(fā)現(xiàn)，M-16V可以減少嬰兒發(fā)熱頻率和抗生素的使用，減輕癌癥兒童化療所引起的黏膜炎。這4項研究表明，LGG、Bb-12、Bi-07和M-16V均可以降低低出生體重兒NEC的發(fā)病率，Bb-12和Bi-07對敗血癥發(fā)病率和死亡率無明顯影響，LGG可以降低晚發(fā)型敗血癥的發(fā)病率。

4 對嬰幼兒免疫系統(tǒng)的影響

4.1 降低特應(yīng)性皮炎發(fā)病率

特應(yīng)性皮炎（Atopic Dermatitis，AD），也稱特應(yīng)性濕疹，是一種慢性炎癥性皮膚病，其特點(diǎn)是強(qiáng)烈的瘙癢、反復(fù)發(fā)作并造成皮膚損傷。近幾十年來，AD的患病率在世界范圍內(nèi)迅速增加，多發(fā)生于嬰幼兒，患病率約為10%～20%，嚴(yán)重影響兒童及其家庭的生活質(zhì)量。目前，越來越多的證據(jù)表明，腸道菌群在過敏性疾病的發(fā)生發(fā)展中起著非常重要的作用。許多研究關(guān)注在生命早期使用益生菌補(bǔ)充劑預(yù)防特應(yīng)性疾病。G?BEL的一項研究選擇50名平均年齡為18個月的AD患兒隨機(jī)接受Bi-07和安慰劑，發(fā)現(xiàn)服用Bi-07的患兒AD的嚴(yán)重程度顯著降低，同時INF-γ和IL-10水平顯著降低。DOTTERUD一項研究中選擇415名兒童隨機(jī)接受益生菌牛奶（LGG+Bb-12，5×109CFU/d）和安慰劑。該研究結(jié)果顯示，與安慰劑組相比，益生菌組AD累積發(fā)病率的OR值為0.51，P=0.013；哮喘的OR值為0.68，P=0.437；過敏性鼻結(jié)膜炎的OR值為1.52，P=0.254，表明益生菌降低AD的發(fā)病率，對機(jī)體具有保護(hù)作用，但對哮喘和過敏性鼻結(jié)膜炎無明顯效果。ENOMOTO研究的一項研究選擇130名孕婦在產(chǎn)前1個月至產(chǎn)后6個月服用M-16V（1×1010CFU/d），并在嬰兒第4、10、18個月時觀察過敏癥狀的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)益生菌組的嬰兒在前18個月發(fā)生AD的風(fēng)險顯著降低（10個月，OR=0.231；18個月，OR=0.304），表明產(chǎn)前產(chǎn)后補(bǔ)充M-16V有效預(yù)防AD的發(fā)生。這3項研究結(jié)果表明Bi-07、LGG、Bb-12和M-16V對AD患兒有明顯的保護(hù)作用。

4.2 改善牛奶過敏

牛乳蛋白過敏（Cow’s Milk Allergy，CMA）是兒童常見的一種疾病，出生后一年的發(fā)病率大約在2%～7.5%，CMA在母乳喂養(yǎng)的嬰兒中發(fā)病率為0.5%，是3歲以下兒童中最為常見的食物過敏。目前，唯一被證實的治療方法是從飲食中消除牛乳蛋白，因此會建議對牛乳過敏的嬰兒飲用水解配方奶粉。但有眾多研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群與牛乳過敏有一定的關(guān)聯(lián)，可以通過補(bǔ)充益生菌調(diào)整腸道菌群，以改善嬰兒牛乳過敏。BASTURK[9]選擇100名平均年齡為0～12個月的CMA兒童，隨機(jī)接受含或不含LGG（1×109CFU/d）的無奶飲食治療，該研究發(fā)現(xiàn)在益生菌組患兒血便、腹瀉、躁動、腹脹癥狀均有改善（P＜0.001），腹痛（P=0.325）、便秘（P=0.917）等癥狀無明顯改善。該研究表明LGG可以改善CMA兒童的部分胃腸道癥狀，具有良好的保護(hù)作用。

JEROEN選擇119名CMA嬰兒隨機(jī)接受含有Bb-12（1×107CFU/d）的深度水解蛋白配方奶粉12個月，發(fā)現(xiàn)嬰兒在第6個月和第12個月時，益生菌組和對照組CMA的累積耐受性百分率相似，因此在深度水解蛋白配方中補(bǔ)充Bb-12并不會增強(qiáng)CMA患兒對牛奶的耐受性。CHATCHATEE的一項隨機(jī)對照研究發(fā)現(xiàn)，CMA患兒補(bǔ)充含M-16V（1.4×109CFU/d）氨基酸配方奶粉后，在第12和24個月分別有45%和64%的患兒對牛奶產(chǎn)生耐受性，普通氨基酸配方奶粉分別為52%和59%，兩組之間并無顯著性差異。這兩項研究表明，Bb-12和M-16V均不會提高CMA患兒對牛奶的耐受性。

4.3 增強(qiáng)兒童的免疫功能

宿主微生物群與免疫系統(tǒng)之間的平衡關(guān)系對于抵御病原體攻擊和預(yù)防異常炎癥至關(guān)重要。研究表明，微生物群可以為宿主提供多種功能，包括增強(qiáng)腸道上皮屏障，維持免疫穩(wěn)態(tài)和免疫反應(yīng)，保護(hù)宿主免受病原體攻擊等。PIERRO選擇203名健康兒童，隨機(jī)接受Bb-12（1×1010CFU/d）和安慰劑，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，接受Bb-12的嬰兒急性胃腸炎的發(fā)病率和持續(xù)時間分別降低了82%和45%，上呼吸道感染的發(fā)病率和持續(xù)時間分別降低了84%和50%，且益生菌組的兒童唾液中IgA水平增加了3倍。LUOTO的一項隨機(jī)對照實驗，選擇94名早產(chǎn)兒（出生后3～60 d），隨機(jī)分配為益生菌組（LGG；1×109CFU/d，1 ～ 30 d；2×109CFU/d，31 ～ 60 d）和安慰劑組，并在實驗開始的第1、2、4、6和12個月進(jìn)行隨訪。該研究結(jié)果顯示，與安慰劑組相比，LGG（RR=0.49，P=0.051）能夠顯著降低嬰兒呼吸道感染的發(fā)生率。SAZAWAL選擇624名1～3歲兒童隨機(jī)接受含HN019（1.9×107CFU/d）的牛奶和安慰劑并隨訪1年，該研究發(fā)現(xiàn)與對照組相比，HN019可以使痢疾的發(fā)病率降低21%，肺炎的發(fā)病率降低24%，急性下呼吸道感染的發(fā)病率降低35%。這3項研究表明，Bb-12、HN019和LGG可以提高嬰幼兒的免疫功能并減少疾病發(fā)生。

DEMURI的一項研究中選擇21名兒童每天服用5×109CFU的益生菌（Bi-07），連續(xù)服用30 d，發(fā)現(xiàn)在補(bǔ)充益生菌后，MPIF-1的水平顯著下降，免疫標(biāo)記物水平發(fā)生變化。在結(jié)合預(yù)期炎癥/抗炎作用進(jìn)行分析時，發(fā)現(xiàn)IL-10升高，而MPIF-1、IL-8、干擾素-γ誘導(dǎo)蛋白10、MIP-3α和E-選擇素等5種免疫因子發(fā)生下降。該研究表明，Bi-07是安全的，可以顯著調(diào)節(jié)外周血單核細(xì)胞對R848的免疫應(yīng)答以及MPIF-1和MIP-3α等免疫因子的水平，這一作用可能是益生菌預(yù)防病毒性上呼吸道感染的重要機(jī)制。LEYER選擇326名兒童（3～5歲）隨機(jī)食用NCFM（1010CFU/d；N=110）、NCFM+Bi-07（1010CFU/d）和安慰劑，持續(xù)干預(yù)6個月。該研究結(jié)果顯示，與對照組相比，NCFM組和混合益生菌組兒童的發(fā)熱率分別減少53%和72.7%，咳嗽分別較少41.4%和62.1%，流涕分別減少28.2%和58.8%，發(fā)熱、咳嗽和流涕持續(xù)時間分別減少32%和48%?？股厥褂寐史謩e減少68.4%和84.2%，因病缺課天數(shù)分別減少31.8%和27.7%。這3項研究表明，兒童補(bǔ)充Bi-07可以安全有效的減少發(fā)熱、流涕、咳嗽的發(fā)生和持續(xù)時間，提高免疫力，預(yù)防病毒性上呼吸道感染，并且能夠有效減少抗生素的使用率和因病缺課天數(shù)，對兒童的預(yù)防保健有有益作用。

5 結(jié)論

眾多研究表明，Bi-07、HN019、Bb-12和LGG不僅可以調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，降低腹瀉的發(fā)生率，還可以提高嬰幼兒的免疫功能，為嬰兒提供良好的保健作用。M-16V可以促進(jìn)早產(chǎn)兒腸道微生物的定植和成熟，并防止NEC和特應(yīng)性皮炎的發(fā)展。盡管支持使用M-16V的機(jī)制尚不完善，但M-16V可以調(diào)節(jié)腸道微生物群和炎癥反應(yīng)，降低危及生命的疾病和免疫介導(dǎo)性疾病的風(fēng)險，這一點(diǎn)已十分明確。綜上所述，這5種益生菌已成為對嬰幼兒健康有積極影響的益生菌菌株，并具有可靠的安全記錄，有望成為預(yù)防嬰兒（特別是脆弱的早產(chǎn)兒群體）不良健康相關(guān)疾病的重要菌株。

目前，益生菌的臨床研究更多的集中于嬰幼兒的預(yù)防保健作用，尚未有報道表明益生菌在治療疾病尤其是重大疾病方面的治療作用，SCHNADOWER[10]的一項隨機(jī)對照研究使用LGG對患有急性腸胃炎的兒童進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，患兒并無良好預(yù)后。因此，益生菌可以作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑應(yīng)用于嬰幼兒食品方面，但在嬰幼兒的疾病治療方面應(yīng)全面考慮風(fēng)險收益比并謹(jǐn)慎使用。未來，我們?nèi)孕枰獙σ嫔纳虡I(yè)潛力和醫(yī)學(xué)價值進(jìn)行進(jìn)一步的研究。