胃肠道的细菌定植

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1、胃肠道的细菌定植12KonstantionsC.Mountzouris,GlennR.Gibson1希腊雅典农业大学动物营养部，IeraOdos75,GR11855雅典，希腊2英国Reading大学食物生物科学学院食物微生物科，Whiteknights,POBox226,ReadingRG66AP,英国前言胃肠道的细菌定植是一复杂的有多因素决定的过程，其特征是环境、食物微生物相关和宿主相关因素动态的相互作用的结果。定植可被定义为微生物在身体特定部位长久存在而在正常情况下并不导[1]致健康宿主的病变，不同于感染，因为后者是指微生物在体内长期停留而有引起病变的可

2、能。大体而言，人和动物身体的不同部位和胃肠道均存在数量巨大的原核和真核生物细胞，据估计在1413人类其总数约为10个。成人大约有10个细胞，而定植于其体内的微生物细胞数是人体细胞的10倍[2]。因此，可以推测其在代谢、营养、免疫和生理过程中的深刻影响作用。在不断变化的环境中，肠道代表了一种动态的和稳定的微生物生态系统。胃肠道是人类细菌定植最多的地方。所谓“肠道菌群”或“内源性菌群”通常用来描述定植在胃肠道的微生物的集合和形成特定的优势群落，这通常存在于正常成人的肠道中。在胃肠道的各个解剖区域内（从口腔到肛门），大肠（如结肠）是整个肠道内定植菌群最多最密集的部

3、分。结肠内有超过400种不同种类的微生物，每1011[3]克肠内容物中含有10～10微生物细胞。人们越来越认识到肠道菌群在健康及疾病状态时的作用。有证据显示胃肠道菌群的组成和活性对[4]宿主具有有益或有害的作用。Gibson和Roberfroid等总体上将人粪便中的细菌分为三种主要的菌群，他们对宿主产生有害或有益的作用。细菌的健康促进作用可源于：ⅰ）从到达结肠的饮食中的碳水化合物和蛋白质的发酵中挽救能量[5][3，6]。ⅱ）合成维生素，主要是B族和K族维生素，尽管这种作用在后肠的代谢关联性下降。ⅲ）作为细菌代谢的终末产物形成短链脂肪酸（SCFA），后者可降低

4、肠道pH值抗病原微生物，促进结肠对[4，6][7-9]水的吸收。ⅳ）产生抗病原微生物物质。ⅴ）与肠粘膜上的病原微生物竞争结合黏附受体，[3，10-12]增强肠道的屏障功能，与病原微生物竞争营养物质和刺激宿主免疫系统。13成人大约有10个细胞，而定植于其体内的微生物细胞数是人体细胞的10倍。主要的粪便细菌对宿主产生有害或有益的影响。然而，肠道菌群对宿主健康亦会产生不利的有害影响。这些病理性的作用可能产生于：把致非癌物质或促癌物质转化成致癌物，并产生蛋白质代谢的毒性终末产物（如氨、酚化合物和胺类）；口服抗生素、休克或其他情况时，胃肠道微生态破坏，病原微生物过度生

5、长；和细菌透过粘膜屏障到达肠系[3-5]膜淋巴结和其他肠道外部位（细菌转位）可以造成机会感染，尤其是免疫受损或受伤的宿主。现在有大量的科学的、医学的和商业的关注改进我们对肠道菌群的作用和功能的理解，以产生对宿主有益的调节策略。例如，越来越多的证据显示用功能性食物（益生菌和益生原）能够通过肠道菌[13]群组成和活性的修改对宿主产生健康促进作用。尤其是婴儿的敏感期中的肠道菌群定植关键期，已受到更多的关注，因为它对以后生活也能产生影响。本综述的目的是通过对影响胃肠定植因素的分析理解胃肠定植过程和描述婴儿肠道菌群的组成和代谢活性。新生儿肠道定植是一很复杂的过程，依赖

6、于外界环境和饮食、微生物相关及宿主相关因素的合力作用。因此，我们将重点讨论母乳喂养和配方乳喂养对肠道菌群的组成及代谢活性的影响。影响胃肠菌群定植过程的因素环境和饮食因素出生后不久，先前无菌的肠道被一系列专性厌氧菌和兼性厌氧菌所定植。新生儿生后首先接触的[14-16][17，18][19]是产道和其周围的细菌。诸如孕母生殖道的菌群组成、卫生条件、产科技术、分娩是阴道[10，20，21][18，20，22]分娩还是剖宫产、细菌的区域分布等因素都能影响定植到婴儿肠道的各种菌株的量和频率。拿母乳喂养和配方乳喂养为例，不同的喂养方式对胃肠道微菌群的组成和胃肠道疾病的发

7、生率总体上也是有差别的，这种不同可能是由于母乳中的某些成份目前仍不能在婴儿配方乳中复制添加。总的说来，发展中国家出生的婴儿在生后早期细菌接触和感染的频率与发达国家比较是有显著差别的。在发达国家，产科病房和新生儿室的旨在尽可能减少病原菌传播的产科卫生措施可能延迟了甚至防止了某些菌群的成功定植。新生儿期遇到的少量微生物能在胃肠道的不同部位定植，因而在出生[2]后不久很快消失。拿母乳喂养和配方乳喂养作为例，不同的喂养方式对胃肠道微菌群的组成和胃肠道疾病的发生率[18，22，24-27]总体上也是有差别的，这种不同可能是由于母乳中的某些成份目前仍不能在婴儿配方乳中复

8、制添加。人乳是种族特异的，且是婴儿的标准营养品，其中