益生菌安全性-郭晓奎-2016年0510

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：第一页，共32页。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第二页，共32页。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

第三页，共32页。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第四页，共32页。食品安全性评价（GBI15193.1-94）急性毒性实验遗传毒理学实验、传统致畸实验、短期喂养实验亚慢性毒性试验（90d喂养实验、繁殖实验、代谢实验）慢性毒性实验（包括致癌实验）第五页，共32页。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第六页，共32页。PossiblesafetyevaluationcriteriaofprobioticbacterialstrainsPropertyInvitroInvivo有害的代谢产物MetabolicactivityD乳酸脱氢酶(D-LactateDehydrogenase)氨基脱羧酶例如：酪氨酸脱羧酶(tyrosinedecarboxylase),色氨酸脱羧酶(tryptophandecarboxylase)偶氮还原酶(Azoreductase)

硝基还原酶(Nitroreductase)β-葡萄糖醛酸酶(β-glucuronidase)β-葡萄糖苷水解酶(β-glucosidase)Bilesalt7-hydroxylaseMucindegradation亚硝化N-nitrosation感染性InfectivityPlateletaggregationAdhesionHaemolysisAggregationoferythrocytesEpidemiologyLethallyirradiatedmice基因转移GenetransferPlasmidtransferPlasmidtransferinmice免疫ImmunefunctionPhagocytosisCongenitalimmunedeficientmice第七页，共32页。系统性感染食品和药品风险评价的重要指标就是不具有潜在的病原菌感染。益生菌用微生物的分类及其安全情况微生物感染潜力乳酸杆菌属（Lactobacillus）主要为非致病菌，有些分离株为机会感染乳球菌属（Lactococcus）主要为非致病菌。明串珠菌属（Leuconostoc）主要为非致病菌，有些分离株有感染性链球菌属（Streptococcus）口服链球菌主要为非致病菌（包括嗜热链球菌），有些分离株可能引起机会感染。肠球菌属（Enterococcus）有些菌株为机会致病菌，具有溶血性和抗生素抗性。

双歧杆菌属（Bifidobacterium）主要为非致病菌，有些分离株引起人的感染。酵母菌属（Saccharomyces）主要为非致病菌，有些分离株引起人的感染。第八页，共32页。感染案例1两例与益生菌（L.rhamnosus）摄入相关案例(Rautioetal.,1999;Mackayetal.,1999).213例与酵母有关的血管导管感染病例(Hennequinetal.,2000).33例与益生菌摄入相关的杆菌感染报道(Spinosaetal.,2000;Oggionietal.,1998;Richardetal.,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第九页，共32页。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.rhamnosusGG的酸奶制品从病灶中分离出的菌株经过检测认为与GG株不可区分——RautioM,etal.LiverabscessduetoaLactobacillusrhamnosusstrainindistinguishablefromL.rhamnosusstrainGG.ClinInfectDis1999;28:1159–60.第十页，共32页。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.rhamnosus,Lactobacillusacidophilus,andStreptococcusfaecalis。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——MackayADLactobacillusendocarditiscausedbyaprobioticorganism.ClinMicrobiolInfect1999;5:290–2.第十一页，共32页。大多感染病例为菌血症和心内膜炎菌株黏附能力菌株的血小板凝集活性易感因素导管的存在心脏瓣膜异常第十二页，共32页。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第十三页，共32页。有害代谢产物D-乳酸中毒(HONGKONG2006)生物胺(Lactobacillus,Lactococcus,Leuconostoc)肠道粘膜降解影响胆盐代谢第十四页，共32页。D-乳酸酸中毒病例患者:一位5岁的男孩病史:这位男孩曾因急腹症切除了部分肠管，后继发生了断肠综合症的症状。2年后，发生了D乳酸酸中毒。经治疗后，有2年没有发作，然后这位病人服用了一种添加益生菌的营养药物(Lactobacillusacidophilus和Bifidobacteriumspp)。可能由于病人肠道过度定植了产生D型乳糖的细菌——WHKuProbioticsProvokedD-lacticAcidosisinShortBowelSyndrome:CaseReportandLiteratureReviewHKJPaediatr(NewSeries)2006;11:246-254第十五页，共32页。尸胺、腐胺＋亚硝酸盐100－1080mg酪胺8－40mg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第十六页，共32页。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0/33/30/30/30/30/3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）第十七页，共32页。第十八页，共32页。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第十九页，共32页。对胆盐代谢的影响许多肠道菌，包括Bifidobacterium和Lactobacillusspecies,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,Leuconostoclactissubsp.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。第二十页，共32页。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。第二十一页，共32页。超敏反应SalminenS,etal.Demonstrationofsafetyofprobiotics-areview[J].IntJFoodMicrobiol,1998.结肠损伤小鼠肠道菌群过度生长小鼠肽聚糖-多糖复合体、（细胞壁成分）穿过受损结肠导致炎症调节免疫肠炎口服益生菌第二十二页，共32页。菌株特异性第二十三页，共32页。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第二十四页，共32页。与致病菌发生耐药基因转移TextinhereTextinhere益生菌可能扮演耐药基因储存宿主的角色携带耐药基因益生菌株感染益生菌产品耐药基因1、Jacobsen等人的研究表明：在体内，乳杆菌(Lactobacillus)能够将大环内酯类耐药性、转移给肠球菌(Enterococci)2、Gevers等人在发酵香肠中分离的乳杆菌能够将四环素耐药性传递给肠球菌3、Hoek等人在候选益生菌株筛选时发现：有些双歧杆菌(Bifidobacterium)含有转座子Tn5432上编码的红霉素耐药相关基因相关研究显示：HoekAH,etal.IntJAntimicrobAgents2008Jacobsen,L.,etal.FEMSMicrobiolEcol2006Gevers,D.,etal.FEMSMicrobiolEcol2003第二十五页，共32页。第二十六页，共32页。第二十七页，共32页。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第二十八页，共32页。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

(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LiuC,ZhangZY,DongK,YuanJP,XKGUO，BiomedEnvironSci.2009;22(5):401-12.第二十九页，共32页。★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☻菌株的不合理使用第三十页，共32页。