【摘要】 益生菌因為具有諸多健康功效，其在食品和保健品中的應用日益劇增。應用含有益生菌的功能性食品來促進健康和預防疾病在世界範圍內都引起極大的興趣。雖然大多數益生菌是GRAS菌株，但是不能排除其可能存在的耐藥性轉移、敗血症、產生毒性代謝產物的致病風險。本文綜述了近年來暴露的益生菌安全性問題及其研究進展情況，為從事這方麵的研究工作提供一定參考。
【關鍵詞】 益生菌;安全性
【Abstract】 Probiotics are increasingly being used in food for their health benefits. Worldwide interest in the use of functional foods containing probiotic bacteria for health promotion and disease prevention has increased significantly. Bacterial strains most commonly used as probiotics belong to the generally regarded as safe (GRAS) strains, but the risk of the antibiotic resistance and transfer, sepsis, toxic metabolites associated with probiotic strains cannot be entirely excluded. In this paper, the known risks of probiotic treatment and research progress were reviewed in order to provide some reference for the research in this area.
【Key words】 probiotic;security
益生菌通常被定義為活性微生物，當攝入足夠數量時能有益於宿主的健康[1]。近年來，應用含有益生菌的功能性食品來促進健康和預防疾病在世界範圍內都引起極大的興趣。最常用於益生菌的菌株主要是乳杆菌和雙歧杆菌，其他乳酸菌如乳球菌、鏈球菌、腸球菌和酵母菌、芽孢杆菌等也被用作益生菌[2]。雖然大多數乳酸菌是食品級微生物，具有長期的使用安全史，尤其是乳杆菌被視為公認安全的(GRAS)菌株[3]，但是也不能排除其可能存在的致病風險。
已有許多報道對乳酸菌的安全性提出質疑。尤其是一些具有機會致病性的腸球菌，已經被報道從許多菌血症、心內膜炎、尿路感染、受傷、組織等感染病人中分離出來[4,5]。還有少數報道乳杆菌與一些無免疫應答的病人的感染有關[6]。而且，攜帶有耐藥性的益生菌，可能將這種耐藥性轉移給腸道的原生菌群[7]。因此，對益生菌使用的安全性評價不容忽視。
目前，還沒有一個明確的用於評價益生菌安全性的方法和程序，越來越多的研究者致力於這方麵的研究，本文綜述了近年來益生菌安全性問題及其研究進展情況，為從事這方麵的研究工作提供一定參考。
1 益生菌的安全性
對於人類使用的益生菌的安全性，從理論上看存在幾種可能的風險，主要包括易位的可能性和益生菌的定植有可能對腸道的生理和功能產生不利影響，包括代謝和生理方麵的影響[8,9];益生菌的使用可能造成局部和周身的不良免疫反應[10];也存在耐藥性在腸道中從共生菌或益生菌轉移給其他細菌或病毒的可能性[8,11]。
1.1 易位的可能性 就因易位可能引起的毒性而言，目前還沒有證據表明益生菌比臨床分離菌株有更多不良特性[3]，許多研究采用動物模型證實當喂飼益生菌時，其他細菌的易位未見增加[12]。此外，一些人體試驗研究表明服用益生菌的病人比沒有服用的病人的易位風險實際上減少了[13]。動物實驗表明實際上益生菌並沒有向血液中轉移，反而降低了其他細菌的易位。從人群研究來看，沒有證據證明因益生菌導致菌血症或心內膜炎有任何增加的風險[14]。在動物和人體試驗中也沒有證據表明對腸道蛋白的滲透性有任何不良影響。
1.2 感染 益生菌使用中最受關注的問題就是敗血病(sepsis)的風險。益生菌已經被廣泛應用於食品加工中多年，並且一直都比較安全，正如一些綜述所評價的[15,16]。在芬蘭，自從L.GG 1990年進入市場以來，消費量顯著增加，僅1992年一年，芬蘭含L.GG的產品銷量就達到3×
設計或篩選的具有良好的腸黏膜吸附能力的菌株一直被認為對益生菌的作用機製很重要，但對腸黏膜的粘附也可能增加細菌的易位和毒性。粘附高的益生菌也因此而有可能具有更高的致病性。有研究表明，血液培養物中分離到的乳杆菌對腸黏膜的粘附數量比從人糞便和乳製品中分離到的乳杆菌的粘附數量高，這一發現某種程度上支持了乳杆菌的黏膜粘附和致病性之間的聯係[25]。
就目前已報告的病例(見表1)而言，所有益生菌敗血症或真菌敗血症的病例發病者都具有嚴重的潛在疾病，例如免疫缺陷、慢性疾病或糖尿病等，目前還沒有關於健康人的益生菌相關敗血症的報道。基於益生菌敗血症的發病特點，得出益生菌敗血症的主要和次要的風險因素。當存在一個主要風險因素或多個次要風險因素時，必須謹慎使用益生菌。表1 已報道的與益生菌有關的敗血症病例主要風險：(1)免疫低下，包括過度疲勞或惡性腫瘤;(2)早產嬰兒。次要風險：(1)腸道上皮的屏障受損：腹瀉、腸道發炎;(2)通過空場造口服用益生菌;(3)同時服用益生菌有抗生性的廣譜抗生素;(4)具有高黏膜粘附性能或已知病原性的益生菌;(5)心瓣膜病(隻針對乳杆菌感染)
1.3 腸道毒性 腸道菌群在許多代謝活動中起到重要作用，包括複雜碳水化合物的消化、脂肪代謝和葡萄糖自動動態平衡[26]。因此理論上，益生菌的微生物調節可能存在的風險就是帶來不良的代謝作用。例如產生一些不良的代謝產物，尤其是在短小腸綜合征病人中[27]。益生菌對膽鹽的分解作用也有導致吸收不良的可能，並因此而增加結腸癌的風險。但還沒有流行病學或臨床的證據支持這些假設，並且有一些實驗數據證明益生菌對動物模型的結腸癌有一定的抑製效果[28～30]。
理論上講，益生菌另一個風險是可能產生D乳酸，造成乳酸性酸中毒[31]。還有報道認為腸黏液也可能被細菌降解[32]。然而無論是體外實驗或是限菌動物小鼠體內實驗，都沒有證據證明乳酸菌對腸黏膜有降解作用[15]。
1.4 不良免疫反應 鼠科動物實驗已經發現，腸道菌群在刺激常規免疫反應，尤其是與腸道相關的淋巴組織的免疫反應方麵有重要作用。腸道菌群的存在是抗體的產生、對食物抗原的口服耐受性的形成和持續、淋巴濾泡中次級淋巴小結的形成等一係列免疫功能所必需的[26]。腸道菌群在正常免疫反應中的重要作用說明設計改變和調節微生物群能夠起到明顯的免疫調節作用。並且研究已經證實益生菌可以調節個體的免疫反應。益生菌能夠調節體液的、細胞的和非特異性的免疫反應並且可能對局部細胞因子分泌以及局部免疫反應有影響。人們認為這些反應中的一些是菌株和宿主特異性的[8]。但是這些調節對宿主產生的長期的作用很難預測，仍然存在對免疫反應有不良影響的可能性，尤其對於新生兒和孕婦，這種不良免疫反應的可能性會增大。新生兒益生菌補充劑有可能實現中長期地調節微生物菌群或者終生的免疫反應調節。在懷孕期間，T-細胞向Th2細胞表型的反應存在一個偏向，則被認為對於維持胎兒的發育非常重要，因為Th1細胞因子與流產有關[33]。體外實驗表明，益生乳杆菌可以抑製Th2細胞因子反應，並且，在一些人體試驗中也發現乳杆菌可以提高Th1細胞因子γ幹擾素的產量[34,35]。這些作用可能對胎兒的發育不利。然而，在懷孕期間、出生嬰兒和兒童中使用益生菌，還沒有發現任何不良的免疫作用[36-42]。這些風險隻是一種理論上的可能性，目前沒有證據可以證明益生菌引起不良的免疫反應這一假設，但是這一領域的問題有待於進一步研究。
1.5 耐藥性 耐藥性轉移的風險是益生菌應用安全的一個重要問題。在腸道中，益生菌和病原菌之間可能發生耐藥性的轉移[11,43]。
人們研究乳酸菌中耐藥性轉移的可能性時，發現存在攜帶耐藥性基因的質粒，包括編碼耐受四環素、紅黴素、氯黴素和大環內酯-林可酰胺-鏈陽菌素(macrolide-lincosamidestreptogramin)的基因[44]。在原料肉、青貯飼料和動物糞便中的L. reuteri，L. fermentum，L. acidophilus，和 L. plantarum中已經發現這些抗性質粒的存在[45]。乳杆菌質粒的轉移情況並不多，目前已有乳糖發酵質粒轉移給L. casei[46]和細菌素生產質粒轉移給L. johnsonii的成功實例。明串珠菌和片球菌也被證實能夠獲得來自乳球菌的寬宿主範圍的耐藥性質粒[47]。Morelli等研究了一個寬宿主範圍的質粒pAMB的耐藥性轉移情況，在14株Lactobacillus delbrueckii，44株L. acidophilus，1株Lactobacillus helveticus，1株Lactobacillus brevis，6 strains of L. casei rhamnosis，5 strains of L. plantarum，and 1 strain of L. fermentum 中隻有1株(L. helveticus and L. brevis中的1個)接受質粒的效率低(10-7)[48]。Soedings等人從幹香腸中分離的14株乳杆菌中發現了四環素耐受性決定子(determinant)，其中有7株能夠將耐受性從乳杆菌轉移給腸球菌，轉移頻率為10-4～10-7;有2株能夠轉移給L. lactis;不能夠轉移給Staphylococcus aureus[43,49]。
許多乳杆菌自然地耐受萬古黴素，這引起人們擔心這種耐藥性有轉移給更多致病菌的可能，尤其是腸球菌和金黃色葡萄球菌。然而乳杆菌的萬古黴素耐受性基因是染色體，因此不容易轉移給其他物種。結合研究還沒有發現乳杆菌萬古黴素基因轉移到其他物種上[50]。
2 安全性評價
新開發的益生菌菌株在商品化之前必須經過充分徹底的安全性研究。聯合國糧農組織/世界衛生組織(FAO/WHO)和歐洲食品委員會(EFSA)對於益生菌安全性方麵都進行多次探討和研究[51]，認為應用於人類使用的益生菌必須對以下幾個方麵安全性進行充分評價。
(1)不能有與一些疾病 (如心內膜炎、腸道不適症) 相聯係的曆史。(2)抗菌素耐藥性類型的測定。不屬於相關抗生素的野生型(WT)分布的微生物將不能夠被開發用於人或動物消費的產品。(3)某些代謝活性(D-乳酸鹽的產生、膽鹽非共價鍵結合)的評價。益生菌不應該使膽鹽早期解離。(4)人體試驗產生副作用的評價。一個隨機對照組雙盲設計的人體試驗研究是有必要的。任何使用益生菌的實驗都應該進行有效監測，以防發生與益生菌使用相關的感染，並且應該有效監測其他不良反應的發生情況。應該能夠通過分子手段進行臨床分離菌株與益生菌的比較。(5)售後消費者不良反應的流行病學調查。(6)待評價的菌株屬於已知對哺乳動物有毒性的產毒菌種，必須測定其產毒能力。不能攜帶可以轉移的抗生素基因。考慮到假定的毒性基因的存在，建議應該避免使用含有已知並確定的毒性基因的益生腸球菌或其他乳酸菌。(7)待評價的菌株屬於已知具有溶血性，必須測定其溶血活性。(8)必須經過一定時間證明其無致病性。
最好每一個研究都應該獨立的逐個進行，檢驗風險效益和潛在的毒性。在一個人群中進行的一個益生菌菌株的臨床試驗結果不能夠自動地推廣到其他的菌株或其他的人群。有一係列病人需要倍加小心處理，例如免疫缺陷病人，早產嬰兒，患有短腸綜合征的人，有中心靜脈導管的人，年齡大的病人和那些有心瓣膜疾病的人。
3 結論
通過對近年來益生菌安全性研究的綜合分析發現，目前的益生菌在健康人群中的應用是相對安全的，但是在一些特殊人群中的應用必須謹慎，存在敗血病的風險。新開發的益生菌菌株在商品化之前必須經過充分徹底的安全性研究。不同的益生菌菌株都有其特定的作用效果，因此，在一個人群中進行的一個益生菌菌株的臨床試驗結果不能夠自動地推廣到其他的菌株或其他的人群。
作者：嶽華，王麗麗，嶽誌國，李妍《中國食品安全雜誌》
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