探索多因素：益生菌不同分类的深度综述
来源：武汉市灰藻生物科技有限公司 浏览量：20 发布时间：2026-05-22 13:42:54
一、引言与定义
益生菌（Probiotics）被定义为“适量摄入时，能对宿主产生有益健康效应的活体微生物”。数千年来，人类通过发酵食品摄取这些微生物。随着对肠道微生态认识的深入，益生菌研究已从单纯的肠道健康扩展到皮肤、口腔、大脑、免疫系统等多个领域。
除了活菌，近年来研究热点已延伸至非活性益生菌及其代谢产物，包括：
○ 副益生菌 (Paraprobiotics)： 灭活的微生物细胞或细胞组分。
○ 后生元 (Postbiotics)： 微生物代谢产生的生物活性化合物（如有机酸、酶、维生素）。
二、作用方式、递送技术与产品现状
2.1 作用机制
益生菌主要通过三种方式发挥作用：
○ 一是“占位战”，即黏附于黏膜表面，抢占病原菌的结合位点；
○ 二是“化学战”，通过产生乳酸、乙酸等物质营造酸性环境，抑制或杀灭有害菌；
○ 三是“加固城墙”，即增强肠道上皮细胞的紧密连接，修复肠漏症，防止毒素入血。
2.2 递送技术与耐受性挑战
益生菌产品（如功能性食品、营养品、膳食补充剂）面临的主要挑战是必须耐受胃肠道恶劣环境（胃酸、胆盐），并以活性状态抵达作用部位。为此，多种前沿递送技术应运而生：
○ 微囊化技术： 利用海藻酸钠、果胶、κ-卡拉胶、淀粉或纤维素等材料包裹益生菌，形成保护层使其免受胃酸侵蚀。
○ 纳米纤维技术： 通过静电纺丝制备纳米纤维，可用于阴道或尿道给药，实现药物的缓释。
○ 其他技术： 包括水凝胶、乳液及纳米涂层技术。
○ 未来展望： 3D打印技术为未来直接制造含有益生菌的植入物或导管提供了可能性。
2.3 产品现状
目前市场上益生菌产品种类繁多，但质量参差不齐。许多产品尚未经过严格的临床试验验证。消费者在选择时应注意：
○ 菌株特异性：不同菌株具有不同的功效；
○ 有效剂量：关注产品标注的菌落形成单位（CFU），确保摄入足量的活菌。
表1.商业化益生菌药物列表
| 药物名称 | 通用名称 |
|---|---|
| Acidophilus | Lactobacillus acidophilus (嗜酸乳杆菌) |
| VSL#3 | Bifidobacterium infantis/Lactobacillus acidophilus/Streptococcus thermophilus (婴儿双歧杆菌/嗜酸乳杆菌/嗜热链球菌) |
| Florastor | Saccharomyces boulardii lyo (布拉氏酵母菌冻干粉) |
| Florajen | Lactobacillus acidophilus (嗜酸乳杆菌) |
| Probiotic Formula | Bifidobacterium infantis/Lactobacillus acidophilus (婴儿双歧杆菌/嗜酸乳杆菌) |
| Florastor Kids | Saccharomyces boulardiiyo (布拉氏酵母菌冻干粉) |
| Intestinex | Lactobacillus acidophilus (嗜酸乳杆菌) |
| Dofus | Lactobacillus acidophilus (嗜酸乳杆菌) |
| Lacto-Key-600 | Lactobacillus acidophilus (嗜酸乳杆菌) |
| Nature's Bounty Probiotic | Bifidobacterium infantis/Lactobacillus acidophilus (婴儿双歧杆菌/嗜酸乳杆菌) |
| Primadophilus Bifidus | Bifidobacterium infantis/Lactobacillus acidophilus (婴儿双歧杆菌/嗜酸乳杆菌) |
| Culturelle Digestive Health | Lactobacillus rhamnosus gg (鼠李糖乳杆菌 GG) |
三、益生菌的七大健康分类体系
根据潜在的健康益处，益生菌被划分为以下主要类别：
3.1 老年益生菌 (Gerontobiotics)
旨在通过作用于衰老的基本机制，延长宿主的健康寿命。
○ 作用机制：免疫调节、改善代谢特征、增强认知功能。
○ 关键菌株：
• 副干酪乳杆菌 PS23（减轻肌肉萎缩，改善记忆与认知，缓解焦虑）；
• 发酵乳杆菌 MBC2 / 短乳杆菌 OW38（改善与年龄相关的生理衰退）；
• 长双歧杆菌 BB68 / 婴儿双歧杆菌 ATCC15697（调节肠道菌群）。
○ 研究案例：老年人摄入植物乳杆菌 C29 发酵大豆 12 周后，记忆与注意力显著提升。
表2.老年益生菌及其功效
| 生物体名称 | 模型 | 给药方式 | 作用 |
|---|---|---|---|
| ProBiotic-4 (发酵乳杆菌, 干酪乳杆菌, 双歧杆菌, 和 嗜酸乳杆菌) | 9月龄 SAMP8 小鼠 | 口服 ProBiotic-4，持续12周 | 通过调节微生物群-肠-脑轴改善认知障碍 |
| 发酵乳杆菌 SX-0718, 干酪乳杆菌 SX-1107, 长双歧杆菌 SX-1326, 和 动物双歧杆菌 SX-0582 | 3月龄 SAMP8 小鼠 | 每日灌胃益生菌株，持续18周 | 增强老龄小鼠的运动控制、运动记忆和探索行为 |
| 5株乳杆菌和5株肠球菌 | C57BL/6 J (> 78周) 雄性小鼠 | 10种益生菌株（活菌）混合悬浮于饮用水中，持续10周 | 阻止了高脂饮食引起的老龄小鼠身体机能丧失、代谢功能障碍、肠漏、炎症和微生物失调 |
| 植物乳杆菌 JBC5 | 秀丽隐杆线虫 | 将悬浮于M9缓冲液中的植物乳杆菌 JBC5 接种到 NGM 平板上 | 通过增强免疫力、抗压能力和其他与年龄相关的疾病来延长线虫的寿命 |
| 嗜酸乳杆菌 DDS-1 | 35-36周龄 C57BL/6 J 小鼠 | 补充嗜酸乳杆菌 DDS-1 | 协助控制老龄小鼠微生物群的变化 |
| 发酵乳杆菌 DR9, 副干酪乳杆菌 OFS 0291, 和 瑞士乳杆菌 OFS 1515 | D-半乳糖 (D-gal) 诱导的衰老大鼠 (8周龄) | 制备在饲料颗粒中的益生菌株，喂食12周 | 抗衰老和免疫调节活性 |
| 副干酪乳杆菌副干酪亚种 BCRC 12188, 植物乳杆菌 BCRC 12251, 和 嗜热链球菌 BCRC13869 | 10周龄 C57BL/CL6 小鼠 | 持续12周 | 通过防止细胞死亡和脑损伤，改善D-半乳糖处理的老龄小鼠的记忆和学习能力 |
| 鼠李糖乳杆菌 GG | 77名52-75岁的参与者 | 每日服用益生菌补充剂，持续3个月 | 增强患有认知障碍的老年人和中年人的认知功能 |
3.2 免疫益生菌 (Immune Probiotics)
用于调节宿主免疫系统，预防和减轻疾病。
○ 作用机制：产生抗菌物质（有机酸、过氧化氢）、增强肠道屏障、调节免疫细胞（DC细胞、巨噬细胞）反应。
○ 关键菌株：
• 植物乳杆菌 200,655（清除自由基，抑制脂质过氧化，耐受胃酸胆盐）；
• 植物乳杆菌 JDFM LP11（提高 IgG 水平，改善肠道屏障）；
• 鼠李糖乳杆菌（刺激 Th1 免疫细胞，减轻特应性炎症）。
表3.免疫益生菌（Immunobiotics）及其作用
| 生物体名称 | 模型 | 给药方式 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 含有益生菌长双歧杆菌 Bar33 (Bifidobacterium longum Bar33) 和瑞士乳杆菌 Bar13 (Lactobacillus helveticus Bar13) 的饼干 | 2011 年至 2015 年进行的安慰剂对照试验 | 食用益生菌饼干 30 天 | 增强先天性和适应性免疫反应 |
| (IRT5) 双歧杆菌 (Bifidobacterium bifidum)、嗜酸乳杆菌 (Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌 (Lactobacillus casei)、罗伊氏乳杆菌 (Lactobacillus reuteri) 和嗜热链球菌 (Streptococcus thermophiles) | 12 周龄 NOD.B10.H2b（自身免疫性干眼模型）小鼠 | 每天一次口服灌胃 300 µl PBS 中的 1×10⁹ IRT5，持续 3 周 | 显示防御反应和免疫系统过程改善了下调的泪腺蛋白 |
| 鼠李糖乳杆菌 CRL1505（热杀灭） | 6 周龄 BALB/c 小鼠 | 连续两天经鼻孔给药，剂量为 10⁸ 个细胞/只/天 | 增强针对流感病毒的体液和细胞适应性免疫反应 |
| 德氏乳杆菌德氏亚种 TUA4408L 发酵豆渣 | 猪 | 饲喂 4 周 | 提高生长效率和免疫功能 |
| 鼠李糖乳杆菌 | 6 周龄 BALB/c 雄性小鼠 | 口服剂量 10⁸ 个细胞/只/天 | 促进局部和全身免疫反应 |
| 植物乳植杆菌 No. 14 | 杂交（长白猪 × 大约克夏猪 × 杜洛克猪）仔猪 | 饲喂植物乳植杆菌 N14 发酵的藠头（Rakkyo）17 天 | 促进免疫力 |
3.3 心理益生菌 (Psychobiotics)
通过“肠-脑轴”影响中枢神经系统，用于治疗精神障碍。
○ 作用机制：调节神经递质（GABA、血清素、多巴胺）、降低皮质酮（压力激素）、调节 HPA 轴。
○ 关键发现：
• 健康女性连续 4 周摄入含多种益生菌的发酵乳，大脑情绪中枢活动发生改变；
• 植物乳杆菌 PS128（降低小鼠焦虑和抑郁行为，提升前额叶皮层多巴胺和血清素）；
• 长双歧杆菌 1714（降低健康受试者压力水平，增强记忆力）。
图1.益生菌在心理障碍中的作用（精神益生菌）
3.4 泌尿生殖益生菌 (Urogenital Probiotics)
主要针对女性泌尿生殖道感染（如尿路感染 UTI、细菌性阴道病）。
○ 作用机制：形成保护性生物膜、产生乳酸和 H2O2、竞争性排斥病原体（如大肠杆菌）。
○ 关键菌株：
• 鼠李糖乳杆菌 & 发酵乳杆菌（恢复阴道微生态平衡，预防 UTI 复发）；
• 加氏乳杆菌 & 卷曲乳杆菌（常用于新型纳米纤维递送系统）。
○ 新技术：3D 生物打印益生菌导管、纳米纤维支架（含海藻酸、PEO），可实现局部持续释放和荧光追踪。
3.5 心血管益生菌 (Cardiobiotics)
针对高血压、高胆固醇及心血管疾病（CVD）。
○ 作用机制：降低胆固醇和甘油三酯、抗氧化应激、调节血压。
○ 关键菌株：
• 发酵乳杆菌 CECT5716 / 棒状乳杆菌 K8 & 气生乳杆菌 LC9（降低收缩压，逆转主动脉内皮功能障碍）；
• 植物乳杆菌 DMDL 9010（降低血清和肝脏胆固醇）；
• 罗伊氏乳杆菌（抑制血小板聚集，减少血栓风险）。
图2. 心血管益生菌
3.6 皮肤益生菌 (Dermatological Probiotics)
维护皮肤屏障，治疗痤疮、湿疹及抗衰老。
○ 作用机制：抑制病原体（如金黄色葡萄球菌）、抗炎、免疫调节、抗氧化。
○ 关键菌株与发现：
• 嗜酸乳杆菌（灭活）（通过 AP-1 通路抗氧化，减少皱纹，抑制黑色素）；
• 瑞士乳杆菌 NS8-FS（防护紫外线损伤，减少色素沉着）；
• 乳酸乳球菌 PMC 48（促进皮肤美白）。
表4.皮肤益生菌（Dermabiotics）及其作用
| 生物体名称 | 模型 | 给药方式 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 含有 GOS（低聚半乳糖）、聚葡萄糖、短双歧杆菌 Yakult 株 (YIT 12272)、乳酸乳球菌 YIT 2027 和嗜热链球菌 YIT 2021 的发酵乳 | 28 名 18-23 岁的女性志愿者 | 每天早餐后饮用 100 毫升测试饮料，持续 4 周 | 对皮肤有良好作用，防止干燥，并对肠道问题有积极作用，促进排便 |
| 短双歧杆菌 B-3 (Bifidobacterium breve B-3) | 7 周龄雄性 Hos:HR-1 无毛小鼠 | 抑制紫外线诱导的皮肤白细胞介素-1 的产生，并防止光老化 | |
| 干酪乳杆菌 DN-114 001 (L. casei DN-114 001) | 雌性 C57Bl/6（2-4 个月大）小鼠 | 在不抑制免疫系统的情况下减少过敏性皮肤炎症 | |
| 鼠李糖乳杆菌 19,070-2 (Lactobacillus rhamnosus 19,070-2) 和 罗伊氏乳杆菌 DSM 122460 (Lactobacillus reuteri DSM 122460)（冻干粉） | 1 至 13 岁患有特应性皮炎的儿童 | 对特应性皮炎有益，并促进 IgE 水平 | |
| L-Bio sachet（米粉、麦芽糊精、乳双歧杆菌 W51、乳双歧杆菌 W52、嗜酸乳杆菌 W55、干酪乳杆菌 W56、唾液乳杆菌 W57、乳酸乳球菌 W58） | 17-25 岁患有寻常痤疮的受试者 | 每天 2 袋，早餐前与 500 cc 水混合服用，持续 30 天 | 提高了 IL-10 血清水平（抗炎细胞因子） |
| 副干酪乳杆菌 MSMC 39-1（益生菌衍生乳液） | 18 至 35 岁患有寻常痤疮的受试者 | 局部应用 2.5% 益生菌衍生乳液于全脸，每天两次 | 适用于轻度至中度痤疮的治疗 |
| 含有明串珠菌 UCO-SMC3 (Weissella viridescens UCO-SMC3) 的乳霜 | 18 至 30 岁患有寻常痤疮的受试者 | 局部应用乳霜（少量），每晚一次，持续 5 周 | 减少了痤疮病变 |
3.7 口腔益生菌 (Oral Probiotics)
预防龋齿、牙周病、口臭及念珠菌感染。
○ 作用机制：形成生物膜、竞争黏附受体、抑制致病菌（如变异链球菌）生长。
○ 关键菌株：
• 罗伊氏乳杆菌 & 唾液乳杆菌（常用于口香糖或含片）；
• 短小乳杆菌 BBE-Y52（减少牙周致病菌聚集）。
图3.益生菌对口腔健康的益处
3.8 胃肠道益生菌 (Gastrointestinal Probiotics)
这是最传统的应用领域，旨在维持肠道微生态平衡。
○ 适应症：抗生素相关性腹泻、旅行者腹泻、肠易激综合征 (IBS)、炎症性肠病 (IBD)。
○ 明星菌株：
• 鼠李糖乳杆菌 GG (LGG)（最广泛研究的菌株，治疗儿童腹泻效果显著）；
• 动物双歧杆菌 BB-12（预防感染，支持肠道健康）；
• 干酪乳杆菌 OLL2716 (LG21)（缓解成人餐后不适）。
图4. 益生菌在胃肠道疾病中的作用（胃肠益生菌）
四、结论与未来展望
益生菌研究正处于快速发展阶段。虽然鼠李糖乳杆菌 GG (LGG) 和 动物双歧杆菌 BB-12 等菌株已得到广泛应用，但未来的发展方向将更加精准和个性化：
✅ 精准医疗：根据个体基因型和菌群特征定制益生菌配方。
✅ 技术创新：更高效的微囊化和靶向递送技术（如纳米纤维、3D打印）。
✅ 概念扩展：从活菌向副益生菌（灭活菌）和后生元（代谢产物）的拓展，以提高稳定性和安全性。
益生菌正从单一的肠道调节剂，转变为涵盖全身健康的“多面手”解决方案。
参考文献
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更新日期：2026-05-22
编制人：思琪
审稿人：叶凡