益生菌

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近年來在台灣到處可見益生菌的廣告,強調益生菌改善腸道生態、治療過敏的療效。益生菌可說是近年來最夯的健康食品。

什麼是益生菌

益生菌(Probiotics),最早由 Lilly 及 Stillwell 於 1965 年提出 Probiotics 衍生自希臘語,意思是 "for life",為生活,表示某一原生動物產生的物質,可促使另一原生動物生長。聯合國糧食局 ( FAO ) 與世界衛生組織 ( WHO ) 對益生菌 ( probiotics ) 定義為:在數量足够時有益宿主健康的活性微生物。益生菌是活的微生物,普遍存在於人類的腸道中,屬於人體的正常菌叢,沒有致病性或致病性低,能夠抵抗消化系統,與致病競爭,改善腸道菌叢的平衡,有益宿主的健康。事實上,我們的皮膚、消化腸胃道、上呼吸道覆滿了細菌是包括了正常菌叢及移生致病菌。

腸道菌正常菌

胎兒在子宮內時是處於無菌環境,胎便也是無菌。出生時經過產道,生後開始餵食,呼吸,開始接觸到細菌環境。出生二至三天後,全身皮膚、消化腸胃道、上呼吸道已覆蓋了正常的菌叢,有將近 100 多種的正常菌叢。在糞便中之正常菌叢以比菲德氏菌和乳酸桿菌等厭氧菌對多約佔 1011/g,其次為大腸桿菌,其他為腸球菌 ( entericoccus ) 等約 <105/g。腸道微生物是人類一生中,最大的微生物曝露源。新生兒最初及最重要的曝露源。喝母乳的嬰兒,腸道移生菌中,比菲德氏菌較多,clostridium 較少;喝配方奶的嬰兒有較多的 Bacteroides 與 Clostridium 及較少的 比菲德氏菌。當開始餵食副食品後,餵母奶和配方奶者皆以 Bacteroides 與革蘭氏陽性厭氧球菌為主。直到 12 歲,其腸道菌叢生態才像成人般穩定,此時革蘭氏陰性厭氧菌數目會增加到成人的狀態。腸道微生物菌叢,可以刺激局部及全身的免疫反應,使腸道免疫系統成熟,從新生兒開始並持續終生。包括免疫球蛋白產生、食物過敏的口服耐受性等。其中,比菲德氏菌是腸道健康的最重要指標。

益生菌的種類

並不是每個菌種都有功效。有效的益生菌,應具備有幾項特點。最好來自於人類,無效病性、能人為處理及培養,抵抗胃液及膽汁,可長期存活於腸道,可以有多種機制來對抗致病菌,及不受抗生素影響。在人體試驗當中最常被拿來試驗的有包括乳酸桿菌和比菲德氏菌 2 大類。乳酸桿菌通稱 A 菌,比菲德氏菌通稱 B 菌,以及由鮮乳製作優酪過程中必須添加的保加利亞乳桿菌和嗜高溫鏈球菌。

益生菌如何在人體內被吸收?

空腹時,胃中的胃酸呈強酸性,故與其他部位相比,僅有少量細菌能夠存活,即使乳酸桿菌、鏈球菌、酵母菌等耐酸性菌,在胃液中每公克也僅有一百至一千個。當食物進入時,酸性減弱,菌數在胃液中每公克會急遽增至一萬至一億個,此時除了原有的細菌外,胃中又增加了許多由食物或唾液帶來的細菌。當胃液增加而酸性再增強時,不耐酸菌將會死去。因此,由口中送入胃內的細菌,多數無法再往腸道移動。食物經消化後,移入十二指腸,在移動過程中,因有膽汁等分泌物加入,因此菌數不會再增加。進入十二指腸的細菌主要為乳酸桿菌、鏈球菌等。營養素的吸收主要在小腸內進行,因為有強鹼性的膽汁、胰臟液、小腸壁的分泌液等,經常呈鹼性狀態,是消化及吸收所必要的。進入小腸下部(即接近大腸部位)時,菌數開始急速增加,即使空腹,菌數亦為十二指腸的十至一千倍;主要原因是食物通過時速度變得比較緩慢,且被腸液中和、缺少強酸抑制,因而成為細菌繁殖的溫床。在此同時,小腸上部的乳酸桿菌、鏈球菌以及畸形菌、雙叉乳酸桿菌、真細菌等,亦會繼續增加。即使作用不大的盲腸,其腸內菌數也會增加。所以真正能夠耐胃酸及耐膽鹽才是良好的乳酸菌,因乳酸菌在進入體內後必需能順利到達腸道,並附著在腸道內生長、發揮功能,以維持腸道內之清潔。

益生菌的功能

益生菌對人體有諸多好處,最主要的正面功效有 13 項:1. 促進維他命 B 群、維他命 K 及酵素產生。2. 穩定腸道菌叢,使腸內病菌減少。3. 產生抗菌物質,增強宿主免疫力。4. 降低腸道酸鹼值。5. 與致病菌競爭,可在腸道上皮細胞附著及形成屏壁作用。6. 維持腸道表面保護層的完整免疫調節作用。7. 對免疫細胞的營養有支持作用。8. 活化免疫細胞。9. 降低過敏反應的程度。10. 促進營養作用,提供短鏈脂肪酸。11. 促進乳糖的消化,改善乳糖不耐。12. 改善抗生素所導致腸道益菌的減少。13. 解除習慣性便秘。

醫學上較明顯證據顯示益生菌的作用包括:預防和減少輪狀病毒或抗生素併發的腹瀉並且緩解乳糖不耐症預防呼吸道感染 ( 感冒,流行性感冒)減少在托兒所內嬰兒的腹瀉發生率和發燒,降低早產兒發生嚴重壞死性腸炎及其死亡率,減少急性感染性腹瀉的天數等。

而證據不足的或最多只是初步證據的議題包括幽門桿菌感染或細菌繁殖,預防或緩解嬰幼兒的過敏性疾病,治療泌尿生殖感染,預防癌症, 降低膽固醇,改善肝功能,減少自發的細菌性腹膜炎,改善口腔微生物菌落、改善齲齒,改進腎臟功能,改良缺血性心臟病或并且緩解自體免疫關節炎疾病。這些有價值的議題需要以有效的樣本進行隨機的雙盲試驗以提供確切的證據。

益生菌和腸道感染的關係

益生菌在預防與治療感染性疾病的研究,已獲得不錯的成果。例如用乳酸桿菌治療由輪狀病毒引起的急性腸炎,可以增進抗病毒的抗體 產生。治療及預防抗生素引起的 C. difficile 腸炎。

益生菌和過敏性疾病的關係

近年來兒童過敏病如特異性皮膚炎、眼鼻過敏和哮喘在台灣明顯增加。過敏性疾病 是一種與遺傳和環境有關的慢性發炎反應。主要包括:氣喘,台灣的罹病率約 8-10%,過敏性鼻炎約 30-40%。過敏性結膜炎約 4-6%,過敏性腸炎及蕁麻疹。許多研究指出在工業化國家由於衛生較好,導致嬰兒時期和共生菌的接觸不足,可能是兒童過敏病增加的主因。因此以益生菌作為早期治療過敏病的策略顯得特別重要。

有數個研究顯示,孕婦生產前二至四週,及產後哺乳期間,服用益生菌乳酸桿菌直到三至六個月大。可以降低幼兒 2 歲或 4 歲以前,罹患異位性皮膚炎的機會及降低氣管發炎。但對過敏性鼻炎及氣喘的預防,沒有直接幫助。直接餵食含乳酸桿菌奶粉的嬰兒,可以降低異位性皮膚炎發生率;而母親服用乳酸桿菌而哺育母乳的嬰兒比直接餵食含乳酸桿菌奶粉的嬰兒,更能降低一倍的異位性皮膚炎發生率,但目前機制仍不清楚。有多個研究顯示,乳酸桿菌可以改善嬰幼兒異位性皮膚炎。益生菌可以改善有食物過敏的異位性皮膚炎,但是否能藉由降低腸胃道滲透性而改善食物過敏,目前仍未確定。益生菌是否能治療過敏性鼻炎,對於氣喘則沒有進一步的證實療效。

有研究發現:如果嬰兒早期糞便缺乏比菲德氏菌,發展過敏性疾病的機會將會提高。有異位性皮膚炎的患者,在嬰兒六個月大時,糞便中有意義較高的金黃色葡萄球菌數量,和一歲內有較低的比菲德氏菌數量。

日本在 2003 年的研究顯示,異位性皮膚炎的患者,糞便中有意義較高的金黃色葡萄球菌數量,和較低的比菲德氏菌數量。而且異位性皮膚炎越嚴重,比菲德氏菌數量越低。另有研究發現,二到十二歲的小孩,發生異位性皮膚炎的機會越高越嚴重,則糞便中的比菲德氏菌越少。比菲德氏菌的組成也會改變,如 B. adolescentis 增加而比非德氏菌減少。比非德氏菌在腸道黏膜的附著性也會降低,及 IL-10 的產生也會降低。在過敏性氣管疾病的小孩也發現這種現象。比比菲德氏菌菌在過敏疾病的發展似乎扮演關鍵角色;很奇怪的是,過去以益生菌治療過敏疾病的研究主要是以乳酸桿菌,而其結果是有爭議的。某些比菲德氏菌種類可能有抗過敏的特性。因此,以含有比菲德氏菌株混合或沒有混合乳酸桿菌的新配方,將是最有可能治療過敏疾病的益生菌。我們已在體外研究以各種不同的比菲德氏菌株混合或沒有混合乳酸桿菌的新配方,就等近一步人體實驗的證明。 

益生菌機轉

至今,益生菌保護與治療的主要機制,還不清楚,有多個假設機轉,主要是益生菌利用細菌之間的干擾競爭,減少致病菌的效力;以及全身或腸道免疫調節及增進。例如,LGG 和 L. plantarum 競爭抑制 enteropathogenic E. coli 0157H7 附著 HT-29 human colonic cancer cells。其他包括促進維生素含成 ( Vit B 群及 Vit K ) 降低腸道酸鹼值、產生抗菌物質、誘發免疫反應活性,增進抗病毒的 Specific antibody 產生、降低過敏反應的程度等。Mucosa-associated lactobacilli ( 主要L. paracasei ) 可以刺激活性 IL-12 增進 cell-mediated 免疫反應,減少 IL-4 和 IgE 這個發現,對於解釋益生菌在預防過敏方面有所助益。

什麼人適合吃好菌?

就益生菌本身而言,幾乎大部分的人都需要補充,特別是 30 歲以上的成年人、老年人;少運動、壓力大、睡眠不足、日常飲食不正常、不喜歡吃蔬菜的族群,以及痔瘡及大腸憩室患者,或接受過抗生素治療的病患。 但痛風患者不適合由豆類醱酵品補充益生菌;需要減重者不適合藉由市售加糖的優酪乳來攝取益生菌。

正確服用益生菌 6 撇步

  1. 搭配蔬菜效果加倍 益生菌喜歡高纖的環境:益生菌的食物有纖維、乳糖、澱粉、寡糖,益生菌的醱酵產物等成分;補充益生菌的同時多吃蔬果等益生菌喜歡的食物,就等於在腸子裏布置一個它們喜歡生長的環境。多數的益生菌並不喜歡肉類和葡萄糖,如果含益生菌的食品中含有過多糖分也會降低菌種的活性。在補充益生菌的同時,多吃根莖類蔬菜、水果及海藻,提高體內纖維及寡糖的含量,就等於把腸道布置成好菌的培養基,讓它們有機會「枝繁葉茂」,進而達到改善腸道菌叢生態的目標。
  2. 睡前補充好時機 補充益生菌最適當的時機是在睡前。如果睡前 3 小時不進食,依人體生理時鐘來看,腸胃蠕動在睡前會減緩,胃酸分泌會減少,這個時候補充益生菌,菌種的存活率會比較高;但若睡前吃宵夜,食物進入腸胃道後會促使胃酸分泌、腸道蠕動,一方面益生菌在通過胃酸時數量會減少,另一方面由於腸道蠕動變快,益菌較容易被排出體外,反而不易在腸道裏繁殖。
  3. 菌種攝取多樣化 在益生菌食品的選擇上,最好能吃到含有活菌的食材,並且多方攝取不同菌種。例如在選擇乳酪時,質地柔軟的乳酪含有較多的活菌,含有活菌的食材或食品都要冷藏保鮮,但也只有活菌才能在腸道裏繁殖;像是硬的陳年乳酪含有較多益生菌的代謝物,這種代謝物也是一種「益菌生」,能成為其他益生菌的食物,幫助益菌生長。多方攝取不同菌種做成的食品,攝取不同菌種的益生菌,才能廣泛獲取益生菌為身體帶來的好處。
  4. 藥物好菌勿同時併服 因為益生菌相較於抗藥性致病菌顯得很脆弱,正在做抗生素療法的病患在結束療程後再補充益生菌比較有效;如果抗生素療程較長,在服藥 2 小時後再行補充,益生菌較容易存活。
  5. 錯開時間補充好菌 若飲食中含有醋、酒、辛辣調味料或藥物等,容易使益生菌死亡的成分,也最好相隔 2 小時以上再補充益生菌。倘若吃了香腸、臘肉等含硝酸鹽的加工食品,最好能與益生菌相隔 6~8 小時,待含硝酸鹽類的食品隨著糞便排出體外後再行補充益生菌會比較安全。
  6. 適量攝取新菌種 因益生菌的種類繁多,且每個人的體質及腸道條件各有不同,有時在某一個時期吃下某一種益生菌可能會造成腹瀉、便秘,脹氣...等不同的反應,建議大家可以先試吃菌種 1 周的時間,適量地攝取。如果攝取某一種益生菌 1 周,發現這支菌跟自己的腸道不適合,就換一個菌種,也許過一段時間腸道環境改變就又能重新適應,不必勉強自己接受會造成不舒服的食品。

刊載於婦幼關懷雜誌第十九期/兒童醫院院訊 Vol.015

林鴻志

中國醫藥大學兒童醫院 新生兒科 主任
中國醫藥大學兒童醫院 新生兒中重度病房 主任

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