益生菌安全性-郭晓奎-20160510课件

1、益生菌安全性的现状与对策 郭晓奎上海交通大学基础医学院 活菌摄入适当量对宿主产生有益作用益生菌乳杆菌属双歧杆菌属世界粮农组织、世界卫生组织：益生菌的特殊性与普通食品为蛋白质、碳水化合物等有机物不同，益生菌是活的有机体基因交流代谢的不确定性菌株与人体关系的复杂化降低肠道毒性和致突变反应增强乳糖耐受 抑制内源性 致病菌 肠易激综合征 炎症性肠病 抑制外源性 致病菌 降低结肠癌风险 防治过敏反应 增强固有免疫 降胆固醇 平衡肠道菌群 免疫调节 代谢活性 益生菌 定植抗性为结肠上皮补充短链脂肪酸和维生素平衡免疫反应胆盐降解和分泌水解乳糖营养作用 在食品和临床应用中安全 耐酸耐胆盐 能黏附于肠道上皮细胞

2、 能定植于人类肠道 产生抗菌物质 临床和实验证明有有益作用 益生菌菌株筛选原则拮抗病原菌 人类来源在食品和临床应用中安全 感染能力有害的代谢产物免疫刺激反应基因转移益生菌的安全性评价有害的代谢产物- D-乳酸酸中毒 生物胺 胆盐解离 肠黏膜脱落活性基因转移- 耐药基因感染能力- 肠球菌属 乳杆菌属 链球菌属免疫刺激反应- 超敏反应除一般食品药品的安全性实验益生菌的安全性Possible safety evaluation criteria of probiotic bacterial strainsPropertyIn vitroIn vivo有害的代谢产物Metabolic activity

3、D乳酸脱氢酶(D-Lactate Dehydrogenase)氨基脱羧酶例如：酪氨酸脱羧酶(tyrosine decarboxylase), 色氨酸脱羧酶(tryptophan decarboxylase) 偶氮还原酶(Azo reductase) 硝基还原酶(Nitro reductase) -葡萄糖醛酸酶(-glucuronidase) -葡萄糖苷水解酶(-glucosidase)Bile salt 7-hydroxylaseMucin degradation亚硝化N-nitrosation感染性InfectivityPlatelet aggregationAdhesionHaemolys

4、isAggregation of erythrocytesEpidemiologyLethally irradiated mice基因转移Gene transferPlasmid transferPlasmid transfer in mice免疫Immune functionPhagocytosisCongenital immune deficient mice感染案例1两例与益生菌（L. rhamnosus ）摄入相关案例(Rautio et al.,1999; Mackay et al., 1999).213例与酵母有关的血管导管感染病例 (Hennequin et al., 2000)

5、.33例与益生菌摄入相关的杆菌感染报道 (Spinosa et al., 2000; Oggioni et al., 1998; Richard et al., 1988) 包括7例B.subtilis菌血症，败血症和胆管炎，所有病人都具有潜在疾病肠球菌成为院内感染的主要病原，并且分离到的菌株越来越多的具有万古霉素耐药性4病例 1患者:一位74岁老年妇女。病史:此患者患有患有非胰岛素依赖性糖尿病，还有右肺肺炎和右侧脓胸，并由此引发右侧肝脓肿。肝脓肿的抽提物中分离出了 L. rhamnosus。这位妇女被报道在发现症状前的4个月内每天服用0.5L含有L. rhamnosus GG 的酸奶制品从病

6、灶中分离出的菌株经过检测认为与GG株不可区分 Rautio M, et al. Liver abscess due to a Lactobacillus rhamnosus strain indistinguishable from L. rhamnosus strain GG. Clin Infect Dis 1999; 28:115960.病例 2患者:一位67岁的老年男子.病史:此患者有先天性的轻微的二尖瓣关闭不全。发病前做过龋齿拔除术。在龋齿拔除几天后发生了心内膜炎的症状，从病人的血培养中分离出了L. rhamnosus。此前这位老人一直咀嚼服用一种益生菌混合制剂，包括L. rhamn

7、osus, Lactobacillus acidophilus,and Streptococcus faecalis。血培养出的菌株经检测与益生菌制剂中的一株商品化菌株无法区分 Mackay AD Lactobacillus endocarditis caused by a probiotic organism. Clin Microbiol Infect 1999; 5:2902.血小板凝集活性由细菌产生的血小板凝集反应被认为是促进感染性心内膜炎的因素Harry等检测从心内膜炎感染分离到的5株L. rhamnosus和16株实验室内L. rhamnosus，从感染部位分离到的菌株全部具有血小

8、板凝集反应，而实验菌株只有一半具有此反应。凝集反应与细菌细胞外层蛋白结构有关有害代谢产物D-乳酸中毒 (HONGKONG 2006)生物胺 (Lactobacillus,Lactococcus,Leuconostoc)肠道粘膜降解影响胆盐代谢尸胺、腐胺亚硝酸盐 1001080mg酪胺 840mg组胺 适量生物胺 致癌物质 严重中毒症状 轻微中毒症状 正常生理活动 生物胺的毒性作用 阳性菌株生物胺（前体氨基酸）酪胺（L-酪氨酸）精胺（L-精氨酸）组胺（L-组氨酸）腐胺（L-鸟氨酸）色胺（L-色氨酸）尸胺（L-赖氨酸）嗜热链球菌4/131/131/131/130/130/13乳酸乳球菌0/33/3

9、0/30/30/30/3屎肠球菌1/11/10/10/10/10/1粪肠球菌2/21/20/20/20/20/2嗜酸乳杆菌1/71/70/70/70/70/7植物乳杆菌0/20/20/20/20/20/2保加利亚乳杆菌0/70/70/70/70/70/7干酪乳杆菌0/30/30/30/30/30/3鼠李糖乳杆菌0/10/10/10/10/10/139株菌产生物胺能力筛查（阳性菌株数/检测菌株数）降解肠粘膜蛋白的活性一些菌株可以产生糖苷酶和蛋白酶（芳基酰胺酶），这些酶可能会破坏人体内的糖蛋白，并阻碍人体内纤维蛋白的合成与分解。产酶菌株促进感染降解肠上皮细胞对胆盐代谢的影响许多肠道菌，包括Bifi

10、dobacterium 和Lactobacillus species, 可以使结合胆盐发生过早的解离.(胆盐的早期解离和脱羟基作用会引起脂肪吸收不良及腹泻)Bifidobacterium,Lactobacillus, Leuconostoc lactis subsp. Lactis 和S. thermophilus 已经被报道缺乏7脱羟基酶活性，而这种酶与次级胆盐的形成相关。免疫刺激反应研究证明一些益生菌菌株具有上调免疫反应的能力。一些敏感个体可能因为过度的免疫刺激而发生超敏反应。菌株特异性食物链中耐药性的转移抗生素及其耐药性基因循环HumanAnimalsFeedsDecomposer抗生素

11、耐药性基因在食物链中的转移是以微生物为载体进行的。抗生素提供选择压力。抗生素的广泛使用，使人和动物等携带的耐药性微生物不断被进化，而且以食物链为主要媒介，以人和动物的胃肠道为主要转移和进化位点，促进抗生素耐药性基因在微生物间转移和进化，使耐药性基因不断累积。ARGsARGsARGsARGsARGsARGsARGs肠球菌的万古霉素耐药性80年代末临床分离出具有万古霉素高耐药性水平的肠球菌株接合性抗生素耐药质粒在肠球菌中非常普遍，在无菌小鼠中移入的粪肠球菌中，发现这些质粒可以转移完全敏感（7%）耐1种抗生素(22%)耐2种抗生素(32%)耐3种抗生素 (12%)耐5种抗生素(7%)耐6种抗生素 (

12、2%)耐7种抗生素 (2)耐4种抗生素 (16%)市售益生菌产品分离菌株耐药性鉴定Liu C, Zhang ZY, Dong K, Yuan JP, XK GUO，Biomed Environ Sci. 2009;22(5):401-12.我国的益生菌产业特有问题 益生菌株选择: 益生作用种特异 作用人群遗传背景不同 菌种稳定性差异 产品中菌种鉴定: 申报菌种、使用菌种是否统一 菌种名称不规范 菌株的不合理使用 女性阴道中乳杆菌占有主导地位, 各种类型的乳杆菌的益生菌制剂被用于治疗细菌性阴道病等菌群紊乱疾病。 但临床实验结果显示,无论是口服给药还是通过阴道给药,这些微生态制剂对细菌性阴道病的治愈率没有显著提高。 这是因为不同的人种其体内所含菌株不同。 经研究表明,约24%的白种人妇女阴道菌群由两种乳杆菌共同主导,这种情况在黑人种妇女中约占5. 8% ,国内研究显示中国女性阴道菌群均由一种乳杆菌单一主导,而一些学者还发现约有10% 40%的健康女性阴道内缺少甚至缺如乳杆菌。 因此,这些微生态制剂效果不显著可能是由于补充的乳杆菌的种类不恰当所导致。益生菌种的选择 在日本等益生菌产业发达的国家,目前只是将益生菌制剂作为功能性