摘要:厚壁菌门(Firmicutes)芽孢菌纲(Bacilli)乳杆菌目(Lactobacillales)链球菌科(Streptococcaceae)链球菌属(Streptococcus)嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)菌名册嗜热链
厚壁菌门(Firmicutes)
芽孢菌纲(Bacilli)
乳杆菌目(Lactobacillales)
链球菌科(Streptococcaceae)
链球菌属(Streptococcus)
嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)
菌名册
嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus),虽然名字有点拗口,但它在肠道健康和乳制品行业中可是大有作为的“明星菌”!它不仅帮助消化,还可能成为你健康生活的新伙伴!今天,我们就来聊聊这个小小菌种如何在人体健康中扮演大角色。
01嗜热链球菌,乳酸发酵的“幕后功臣”在微生物的丰富族谱中,嗜热链球菌(Streptococcus Thermophilus)以其独特的生物学特性和广泛的工业应用而脱颖而出。作为一种革兰氏阳性细菌,它广泛应用于乳制品的发酵过程中,特别是在酸奶、奶酪等传统发酵食品的生产中。
嗜热链球菌
它最早由瑞士微生物学家Louis Pasteur在19世纪末期发现,并以其对热的耐受性得名(“thermophilus”意为“喜热的”)。嗜热链球菌是一种无芽孢的球形或卵形细菌,能够在40–45°C的高温环境下生长,因此成为乳制品发酵的理想选择[1]。
法国微生物学家路易斯·巴斯德Louis Pasteur
该菌不仅在乳制品行业中发挥着重要作用,还因其潜在的益生菌特性,近年来受到了健康领域的关注。嗜热链球菌在发酵过程中将乳糖转化为乳酸,降低pH值,赋予乳制品特有的酸味和质地。
嗜热链球菌在乳制品中的应用不仅限于发酵,还因为其耐热性和适应性,成为了功能性食品的研究热点。它可能有助于维持肠道菌群的平衡,并且具有抗氧化、抗炎等生物活性,对人体健康有益。随着研究的深入,它的健康促进功能和潜在的益生作用为其在功能性食品和健康产品中的应用提供了更多可能性。
02肠道菌群守护神:改善消化与免疫功能
你可能知道,肠道健康对我们的整体健康至关重要,而嗜热链球菌在这方面可是有实打实的贡献。研究表明,嗜热链球菌不仅能够有效分解乳糖,缓解乳糖不耐症,还通过改善肠道菌群的平衡,促进消化系统的健康。
嗜热链球菌能够有效分解乳糖,产生乳酸和短链脂肪酸(SCFAs),如乙酸、丙酸和丁酸,这些产物能够显著降低肠道的pH值。低pH环境有助于抑制病原菌的生长,同时为肠道上皮细胞提供能量,维持肠道屏障的完整性,从而防止有害物质的入侵[2]。
嗜热链球菌的健康促进特性[2](SCFAs,短链脂肪酸;CLA,共轭亚油酸;CLNA,共轭亚麻酸;EPS,外源性多糖;GABA,γ-氨基丁酸。)
更为重要的是,嗜热链球菌通过其代谢产物和细胞外分泌物,增强肠道微生物群的多样性,上调肠道免疫反应,提高肠道免疫屏障的功能,促进免疫细胞的活化和分泌抗炎因子。这一机制有助于调节肠道内的免疫平衡,减轻慢性炎症状态,提升肠道对外界有害微生物的防御能力。
03抗癌卫士:抑制结直肠癌的发生
近年来的研究发现,嗜热链球菌在防治结直肠癌方面也展现出惊人的潜力。通过改善肠道菌群的多样性和增强肠道屏障功能,嗜热链球菌能够抑制有害细菌的生长,减少致癌物质在肠道中的积累,从而降低结直肠癌的发生风险。
2021年发表在Gastroenterology期刊的一篇论文,针对结直肠癌(CRC)和肠道微生物群的关系进行了深入研究。通过鸟枪宏基因组测序分析,研究人员发现嗜热链球菌在结直肠癌患者的肠道中显著减少[3]。
嗜热链球菌通过分泌β-半乳糖苷酶介导结直肠肿瘤的形成[3]
通过质谱分析和β-半乳糖苷酶活性测定,研究发现嗜热链球菌分泌的β-半乳糖苷酶是关键的抗肿瘤蛋白,能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导细胞凋亡,并通过调节肠道益生菌如双歧杆菌和乳酸杆菌的丰度增强抗癌效果。
嗜热链球菌可降低小鼠的肠道致瘤性[3]
研究表明,β-半乳糖苷酶突变株失去了抗肿瘤作用,进一步确认了其在肿瘤抑制中的重要性。这提示嗜热链球菌可能成为预防结直肠癌的新型策略,且其作用机制主要依赖于β-半乳糖苷酶及其对肠道微生物群的调节。
04肠道炎症救星 缓解化疗副作用
Siou-Ru Shen研究团队的一项研究表明,嗜热链球菌ST4能够显著改善5-FU引起的肠道黏膜炎症。在实验中,给小鼠喂食嗜热链球菌ST4后,发现它们的体重减轻、食欲不振和腹泻等症状明显缓解。
更重要的是,嗜热链球菌ST4能够帮助小肠和大肠保持健康的结构,减轻肠道的炎症反应。此外,它还能提高肠道内有益物质——乙酸的水平,进一步增强了黏膜保护作用[4]。
嗜热链球菌ST4减轻5-FU引起的肠道黏膜炎症的示意模型[4]
总体来说,嗜热链球菌ST4不仅能缓解因化疗引起的肠道不适,还可能成为化疗患者的辅助治疗手段;这也为进一步探索嗜热链球菌缓解5-FU引起的肠道黏膜炎症的应用打开了新思路。
05不只是益生菌,还能“降糖”
一些最新的研究发现,嗜热链球菌可能对糖尿病患者有益。通过调节肠道菌群,嗜热链球菌帮助改善血糖控制。
Siou-Ru Shen探讨了热灭活嗜热链球菌对2型糖尿病大鼠的影响及其潜在机制。研究使用Zucker糖尿病脂肪(ZDF)大鼠,热灭活的嗜热链球菌被口服给予正常大鼠和糖尿病大鼠,持续12周,然后对大鼠的肠道微生物群、组织学、口服葡萄糖耐量试验(OGTT)以及炎症因子进行了分析[5]。
热灭活嗜热链球菌对糖尿病大鼠OGTT期间血糖的影响[5]
在OGTT测试过程中,糖尿病大鼠(DM)表现出较高的血糖水平,表明其胰岛素敏感性较差,葡萄糖代谢能力下降。血糖水平在口服葡萄糖后升高并持续较长时间,未见显著下降。
经热灭活嗜热链球菌治疗的糖尿病大鼠(DM+ST),OGTT测试中的血糖升高幅度明显低于DM组。血糖水平在口服葡萄糖后较快下降,显示出更好的葡萄糖代谢和胰岛素敏感性。
该结果提示,热灭活嗜热链球菌可能通过改善葡萄糖代谢来提高糖尿病模型大鼠的胰岛素敏感性,有潜力作为糖尿病治疗的辅助方法。
T2D模型大鼠回肠和结肠的代表性HE染色组织学图像[5]
本研究支持了热灭活嗜热链球菌对2型糖尿病模型大鼠血糖参数改善的假设。研究表明,该菌株可能通过以下几个机制起作用:
改变肠道微生物群的组成,促进有益菌的生长;
加强肠道上皮屏障和肠道黏膜免疫功能;
减少肠道内的炎症反应,从而改善胰岛素抵抗。
由此看来,热灭活嗜热链球菌可能成为2型糖尿病辅助治疗的新途径,特别是在改善代谢参数和缓解糖尿病引发的炎症方面具有潜力。
06小结
生活中,益生菌不仅仅是酸奶中的“装饰品”,它们是你健康的“超级搭档”。嗜热链球菌作为一种广泛应用于发酵食品的益生菌,它的健康益处远不止于此。无论是提高乳糖耐受性、调节血糖、增强免疫,还是预防结直肠癌、减轻化疗副作用,它都能为你的健康加分。
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来源:元奥生物
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