乳双歧杆菌BB-12的菌株特性与机理

Jeffrey Christensen博士，
研发专家，
发现，HHN-创新
胃酸和胆汁在人体抵御摄入微生物的过程中发挥着重要作用，能够杀灭和控制胃肠道接触的许多病原体。然而，这种防卫机制同样也会破坏可能有益的微生物。益生菌的功效取决于肠道生存能力和生理活动，因此益生菌在上胃肠道的胃酸和胆汁中的存活非常关键。
多项研究已经调查了BB-12对胃酸和胆汁的耐受性。一项体外研究评估了五种双歧杆菌菌株对酸和胆汁的耐受性，以及它们在各种碳水化合物上的生长情况。研究对pH2、pH3和pH4以及1%牛胆汁中的耐受性进行了检测。BB-12在所有的pH值下都表现出了非常好的存活率，而且存活能力在各种菌株中是最强的。BB-12在1%的胆汁中的生长情况不佳，但研究证明其存活率很高（Vernazza等，2006） 。
在一项体外研究中，对17种菌株的耐酸性进行了比较，将其暴露在pH2-5的条件下。研究证明，BB-12的存活率很高。研究表明，这一特点部分是由于低pH值引导的H+-ATP酶活性，H+-ATP酶是一种复合酶，参与保持细菌细胞内的pH值动态平衡。（Matsumoto等，2004） 。
有研究检测了乳酸发酵菌的24个菌株和益生菌的24个菌株对胃液和胆汁盐的耐受性。BB-12在暴露在pH3和pH2三个小时后表现出了较高的pH耐受性。BB-12的胆汁耐受性中等，与对照样本相比，在浓度1%的胆汁中生长率为24%。
至于在胆汁盐中的早期解离和生长，表明BB-12在牛磺酸脱氧胆酸钠和甘氨脱氧胆酸钠的同时增长和解离，而在牛磺胆酸钠和甘氨胆酸钠的情况下，BB-12会有所生长，但不会出现任何解离（Vinderola 2003） 。
一项60例人体肠道分离双歧杆菌的比较试验，评估在胃酸和胆汁中存活情况，证明BB-12在两种条件下的存活情况都相当于或优于其他所检测的菌株（科汉森的文件数据）。
在用于模拟胃酸和上部肠道胆汁环境的人造消化道模型系统中，正常胶囊剂量下60-80%的BB-12保持存活（Chr. Hansen文件数据）。
综上所述，与其他双歧杆菌相比BB-12表现出了较高的胃酸和胆汁耐受性。上述数据表明大部分BB-12菌体经人体食用后，可以存活在胃酸和胆汁中。这些特性增强了BB-12为宿主带来健康益处的可能性。
Birgitte Stuer-Lauridsen博士，资深研究科学家，
鉴别，CED-创新
活性益生菌经过胃肠道的通道会遭遇各种不同挑战。在严酷的酸性胃部环境后，小肠的胆汁盐将构成下一个挑战。BB-12含有针对胆汁盐水解酶的基因编码，胆汁盐水解酶是应对小肠中高浓度胆汁盐的一种重要的酶。这种酶存在于BB-12中，并随时保持活性。这一事实同时记录在了微阵列分析以及采用2D凝胶电泳的蛋白质研究（Garrigues等，2005） （图2）中。
有这样的酶随时发挥作用是这类细菌细胞的优势，因为它能对高浓度胆汁盐形成快速响应，并从而促成细菌从小肠到大肠的安全通过。这些数据表明BB-12的配备足以耐受胃肠道中的这一关键通道。 Jeffrey Christensen博士，
研发专家，
发现，HHN-创新
已经观察到的许多益生性健康功效，研究认为益生菌在肠粘膜的粘附性对于许多这些功效是非常重要。粘附性被认为是益生菌定植、抑制病菌、免疫作用以及增强屏障功能的前提条件。因此，粘附性是益生性微生物的主要筛选标准之一。
在一项研究中，体外测定了益生菌、共生体以及潜在病菌的粘附性。所采用的粘附性模型是聚碳酸酯孔板，含有或不含黏液素，而且Caco-2以及/或者HT29-MTX细胞培养物的配置不同。
益生菌株对于未处理孔以及黏液素处理孔的粘附性很高，BB-12在两种情况下都表现出了最高的粘附性水平。虽然含量较低，BB-12还粘附在Caco-2培养基、HT29-MTX细胞以及Caco-2:HT29-MTX的合成培养基上（Laparra和Sanz 2009） 。
在另一项体外研究中，用BB-12与其他菌株对包括人类在内的不同物种分离出来的粪便黏液的粘附特性进行检测。BB-12很好地粘附在所有被检测的宿主上，其中30%在人体内（Rinkinen等，2003） 。
有研究对双歧杆菌24种菌株对固定的人和牛肠道黏液糖蛋白的粘附力进行了检测。在所测试的菌株中，BB-12和另一种双歧杆菌菌株的粘附性最强。BB-12对人体黏液的粘附率为7.1%（He等，2001 ）。
有研究对五种益生菌及其结合物在轮状病毒腹泻期间以及病后在婴儿肠道黏液中的粘附性，以及健康儿童体内这些益生菌及其结合物的粘附性进行了体外测定。黏液的制备来自20名婴儿在轮状病毒腹泻期间与病后的粪便样本以及10名健康的、年龄相符的儿童的粪便样本。BB-12证明了其极好的粘附性，31%的健康儿童以及26.1%的受感染婴儿体内含有BB-12。益生菌与众不同的粘附方式不受轮状病毒腹泻的影响（Juntunen等，2001） 。
BB-12的粘附性检测也在Chr. Hansen的实验室进行了评估。一项针对60种人体肠道分离双歧杆菌的比较性体外检测证明，BB-12对黏液的粘附性相当于或者优于其他受检测的菌株（Chr. Hansen的文件数据）。
综上所述，已经证明BB-12在各种体外环境中具有很高的粘附性。这一证据验证了BB-12具备瞬时定植在肠道黏膜表面、固定在这些位置的能力，并从而增加了发挥其有益健康功效的可能性。 病原体是指可能引发其宿主疾病的微生物。抑制病原体的能力是益生菌的三大主要机能之一，而其他两大机能是增强屏障功能和免疫作用。有人提出抑菌作用是通过多种机理促成的，其中包括生成抑制物质（有机酸、H2O2、细菌素）、营养竞争、去除/降解毒素、竞争附着点（黏液、细胞受体）、共聚和毒力调节，以及引发宿主的免疫响应。
一项体外研究对包括BB-12在内的四种不同微生物对抗物质的生成情况进行了比较。蜡状芽孢杆菌、艰难梭菌、产气荚膜杆菌A型、大肠杆菌ATCC 4328、粪肠球菌、单核细胞增生李斯特菌、绿脓假单胞菌、伤寒沙门菌、弗氏志贺菌和白色念珠菌被用于对抗试验。只有BB-12和另外一种细菌菌株生成了抵御病原体的抑菌圈。
BB-12表现出了对12种所检测的病原体中八种的对抗性活动，而BB-12生成的抑菌圈总体上说较大，弗氏志贺菌是唯一的例外（Martins等，2009） 。
用人类粪便进行接种的批量和连续培养物厌氧发酵系统，来研究与益生元结合的两种益生菌的抗菌作用。有研究对BB-12与果糖和木寡糖混合物的结合，抵御大肠杆菌和空肠弯曲杆菌的情况进行了检测。在分批发酵物中，BB-12与益生元结合同时抑制了大肠杆菌和空肠弯曲杆菌。在连续培养物中，BB-12和益生元抑制了空肠弯曲杆菌。结果表明BB-12直接产生的醋酸盐和乳酸盐起到了抑菌作用，而不是降低pH值的结果。
一项体外研究调查了目前欧洲各国市场销售的商用益生菌株对于黏附在固定人体黏液上特定的潜在病原体，抑制、对抗与替代的性能。细菌性病原体包括： 普通拟杆菌、溶组织棱状芽胞杆菌、艰难梭菌、大肠杆菌K2、产气肠杆菌、单核增生李斯特菌、伤寒沙门菌和金黄色葡萄球菌。BB-12能够粘附在人体黏液上，并抑制除了大肠杆菌以外的所有病原体。BB-12经验证会很好地替代艰难梭菌、金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、单核增生李斯特菌，并少量替代溶组织棱状芽胞杆菌、伤寒沙门菌和金黄色葡萄球菌（Collado等，2007a） 。
此外，针对黏液粘附性的一项竞争和排斥试验也证明BB-12能够减少病原体的粘附。一项体外研究旨在调查BB-12和鼠李糖乳杆菌LGG各自以及结合情况下在病原体菌株对猪肠道黏液的粘附性方面的保护效应。所采用的病原体是鼠伤寒沙门氏菌、产气荚膜梭菌、艰难梭菌和大肠杆菌K2。BB-12和LGG相结合会增强彼此的粘附性，主要是作用在大肠黏液中。用BB-12和LGG单独或结合处理肠道黏液会显著降低所检测病原体的粘附性（Collado等，2007b） 。
综上所述，这些研究都表明BB-12能够通过产生抗菌物质以及黏膜粘附的竞争来抑制重要的胃肠道病原体。 增强胃肠道屏障功能是益生菌公认的主要机能之一。保持胃肠道中功能完好的粘膜层和上皮细胞衬层对于保持健康来说至关重要。
一项体外研究旨在检测来自益生菌和益生元的发酵产品是否会影响Caco-2细胞系模型中的紧密连接完整性。这是通过测定Caco-2细胞的跨上皮电阻（TER，Ω/cm2）来实现的。源自于BB-12的发酵产品增加了紧密连接强度，使其显著高于未经治疗的对照组，而且在所有案例中，BB-12产生的发酵产品与其他检测菌株相比，会引发TER最大程度的增加。这些体外变化说明BB-12可能提高紧密连接 ，并保护上皮屏障功能免受破坏（Commane等，2005 ）。 免疫作用作为益生菌的一项重要机能日益得到认可。益生菌能够通过位于肠道内的免疫细胞与免疫系统进行沟通并影响免疫系统。而70~80%的免疫细胞位于肠道中。
多项研究已经证明了BB-12的免疫调节功能。为调查源于人体单核细胞的树突细胞在成熟过程受到的双歧杆菌影响，开展了一项针对12种双歧杆菌菌株的体外研究。并且，外周血单核细胞的增殖和细胞活素表达也进行了评估。脂多糖处理造成的成熟被用作参考。BB-12能够引发树突细胞成熟，与表面表达标记物测得的LPS相比，其成熟度类似或者甚至更高。无细胞上清培养液对树突细胞的成熟仅有微弱影响或没有影响。细胞活素表达的变化在很大程度上取决于菌株，然而研究证明BB-12会使IL-12和TNF-α升高，而使IL-10降低。在PBMC中，BB-12会引发高水平的IL-10、IFN-γ和TNF-α（Lopez等，2010） 。
有人研究了9种不同的益生菌菌株在不同浓度下引发的人体树突细胞成熟和细胞活素/趋化因子表达的能力。BB-12能够诱发所有检测细胞的活素（IL-1β、IL-6、IL-10、IL-12和IFN-γ）。应答情况取决于剂量，而且会随着剂量的增高而增加。在趋化因子方面，BB-12会以剂量依赖方式诱发CCL20（Latvala等，2008） 。
一项体外研究调查了服用BB-12过程中所获得的粪沉淀液，在鼠巨噬细胞的细胞系列中所诱发的消炎应答。与服用前后相比，粪便沉淀液容易在BB-12的服用过程中引发较高的TNF-α 响应。根据观察，IL-1α和Il-10的响应不变（Matsumoto 等，2007） 。
综上所述，这些数据表明BB-12能够与免疫细胞相互作用，而且说明BB-12可能对免疫功能产生有益的影响。