科普：都愛喝「益生菌」，簡述它的歷史和發展

各類益生菌

各類益生菌

益生菌補充品已逐漸走入了人們的生活中，作為一種膳食補充品，益生菌實際上是我們身體中腸道菌群的近親，由包括細菌和酵母菌（酵母菌是單細胞真菌，不是細菌）的各種微生物組成。益生菌補充品的種類很多，包括酸奶、益生菌飲品和膳食補充劑等。到底如何來定義益生菌和它們的作用呢？

「學界用了很長時間來對益生菌到底是什麼達成一致，」華盛頓大學的藥物化學助理教授Lynne McFarland說，「最重要的一點就是益生菌必須是活的，它們可以是細菌或酵母菌，如果適量食用它們，會對人體健康有益。」

人體腸胃菌群

「益生菌在我們的生活中存在的年頭很長，但科學家們頗費了些功夫才弄明白它是如何有益人體的。」Lynne McFarland說，她2015年在《臨床傳染病》上發表了一篇關於益生菌的歷史、發展和如今用途的論文。

史前時期：壽司長時間儲存後發酵，產生了益生菌

發酵過程

當1.1萬年前人類祖先剛從狩獵、採集轉到農業耕作上時，或許他們還沒有意識到，但那時就已經開始使用益生菌了。那時農夫習慣將多餘的食物儲存起來，「一旦你將食物儲存起來，微生物就會在食物上不斷地繁殖」，洛杉磯湖人隊的營養師Cate Shanahan醫生說。有的時候，儲存的食物就發酵了。所謂的發酵，即微生物不斷生長，將食物分解成各種代謝產物，並使食物中富含大量益生菌的過程。發酵過程不僅可以延長食物的儲存時間，而且還能使食物變得更容易被人體消化吸收，Shannahan醫生說。

舉個例子，亞洲的壽司最初就是一種發酵的食物。Shannahan醫生解釋說，「當人們一次捕獲了太多的魚而不能一頓都吃完時，他們會把魚儲存起來以後再吃，機緣巧合的是，人們發現將吃不完的魚放進米飯中儲存時，魚只會發生輕微的腐敗，而且腐敗的魚不會散發出令人厭惡的味道。現在我們知道，這是因為一種生活在米飯中的細菌——芽孢肝菌造成的。」

換句話說，米飯中的細菌使魚的儲存期更長。

此外，在同一時期，古埃及人也掌握了發酵技術，通過發酵來釀造日常喝的飲料。

13世紀：馬可·波羅喝開菲爾嗎？

開菲爾

馬可·波羅是威尼斯商人和旅行家，曾在亞洲各地遊歷探險，在他的遊記中提到過富含益生菌的發酵飲料，例如開菲爾（一種發源於高加索山脈地區的發酵牛羊乳飲料）。

開菲爾據傳是諾曼底的牧羊人和旅行者發明的，他們在旅程中用皮水袋攜帶生牛乳、生羊乳喝，但有時牛羊乳在皮水袋中裝久了就會發酵，研究表明這即是開菲爾的由來。

開菲爾（kefir）這個詞語是土耳其語keyif的變形，keyif在土耳其語里的意思是「歡愉」「感覺良好」（喝完開菲爾會有這樣的feel）。開菲爾和其他乳製品對健康有益一直作為坊間傳言在流傳，直到益生菌概念的提出為止才清楚它們為什麼對人體有益。

19-20世紀：益生菌之父

「益生菌之父」 élie Metchnikoff

19世紀晚期，法國微生物學家Louis Pasteur證實了發酵過程是細菌和酵母菌導致的，其後更由俄國生物學家Elie Metchnikoff（因對免疫系統研究的貢獻而與德國內科醫生Paul Ehrlich共同獲得1908年諾貝爾醫學與生理學獎）發現造成發酵的細菌和酵母菌等微生物是有益於健康的。

Metchnikoff建立的理論認為，人體腸道內的微生物（即現在所稱的腸道菌群）能影響人體的健康，或能增進健康，或能損壞健康。

1905年，Metchnikoff對東歐貧困地區居民的人均壽命進行了研究，發現很多居民都是百歲老人。這是怎麼一回事呢？經過研究，Metchnikoff覺得是這些居民日常食用的發酵酸奶中的細菌與長壽有關，因此後來他也被稱作「益生菌之父」。

「他是第一個發表了關於保加利亞人長壽的秘訣是源於他們日常食用的酸奶中的益生菌而不是源於其日常膳食結構的科學家」，McFarland助理教授說，「這個聰明的俄國人發現了細菌對於人類來說並不總是『壞的』。」

之後，很多科學家都循著Metchnikoff開闢的研究方向繼續深入奇妙的細菌王國探秘，其中有一個叫Henry Tissier的法國兒科醫生在幼兒的腸道中發現了一種「好的」細菌——現在被稱為「雙歧桿菌」的細菌。他提出雙歧桿菌可以用來治療腹瀉。

然而，益生菌的概念此後在醫學界一直默默無聞，直到它在20世紀50年代中期重新在歐洲被提出。McFarland說，「益生菌自此在北歐的斯堪的納維亞半島和歐洲大陸流行開來。」

20世紀50年代-80年代：在歐洲為益生菌命名

Werner Kollath

1953年，德國細菌學家Werner Kollath第一次使用了「益生菌」這個名詞來稱呼為營養不良的病人開出的有助於恢復健康的各種含菌補充劑。「益生菌」這個詞語的詞源來自拉丁文和希臘文，含義是「有益於生命」。

1954年，德國科學家Ferdinand Vergin用「益生菌」來描述那些對健康有益的「活性物質」。

1965年，《科學》雜誌上首次發表了一篇論文，文中用「益生菌」來描述由一種微生物產生的可以促進另一種微生物生長的物質。

1974年，《動物營養健康》雜誌發表的一篇論文中所使用「益生菌」的含義跟今天我們所使用的含義完全相同，即「有益於促進腸道菌群的平衡」。

1989年，腸道微生物學家Roy Fuller重新定義「益生菌」的概念為「一種活的微生物膳食補充劑，能對寄主動物產生有益的作用」。

此時，在美國對抗生素的關注度也要比對益生菌的關注度高得多。「抗生素被認為是百益而無一害的」，Shanahan醫生說，「70年代時，醫生對任何病人的治療都會開出抗生素，他們根本就沒有意識到抗藥性和濫用抗生素的其他副作用。直到80年代末90年代初，醫生們才開始意識到抗生素也有不良作用，例如會導致細菌產生抗藥性、產生超級細菌、殺死體內有益的細菌等。」同時，美國人才開始進一步地認識益生菌。

20世紀90年代：益生菌風靡美國

FDA頒布實施DSHEA法案

McFarland助理教授說，「我就是在90年代開始從事益生菌的相關研究的，那時美國很少有人能理解益生菌是什麼東西。」

「直到1994年，當膳食健康與補充劑相關的法律頒布以後，允許通過櫃檯出售各種補充劑產品，這時人們才突然認識了益生菌。很快，益生菌產品就風靡全美。」

1994年，美國食品藥品監督管理局（FDA）頒布實施了《膳食補充劑健康與教育法案》，將膳食補充劑由按處方葯管理調整為按食品和軟飲料管理。

「在《膳食補充劑健康與教育法案》實施前，益生菌被作為腸道用藥來管理。因此益生菌的生產需要走FDA的藥物審批流程，這個流程既耗時漫長又花費高。」

「而法案實施後，各種所謂的益生菌產品都滿天飛，其實很多都不是真正的益生菌，產品的質量也沒有按應該遵循的條例進行管理，也就是沒有走普通的FDA審批流程，這也是直到今天仍存在的問題。」

21世紀頭十年：衛生官員注意到益生菌

WHO和FAO

2002年，聯合國世界糧農組織（FAO）和世界衛生組織（WHO）共同起草了《食品益生菌評價指南》，被各國管理部門、學術界和產業界普遍採用。

評價指南中給出了益生菌的定義：「益生菌是活的微生物，當攝入充足的數量時，它會賦予宿主某種健康益處。」

與此同時，政府採取了各種方式來對益生菌和益生元進行管理。所謂的益生元，是能促進腸道益生菌的生長，活化對寄主健康有益的菌叢。

巧克力里添加益生菌，芝士里添加益生菌，麵包里也添加，甚至在冰淇淋里也有。

接下來，科學家們就開始致力於研究益生菌是如何對人體健康產生有益作用的，特別是如何影響我們的腸道的。

2010年：關於腸道的大發現

《腸道》雜誌

研究發現，一些益生菌能改善慢性胃腸道疾病（例如腸易激綜合症，IBS）的癥狀。然而，是否能帶來這些益處仍未給出確定性的結論，因為按照國家補充和綜合衛生中心的說法，並不是所有的益生菌都會有同樣的效果。

2010年，在《腸道》雜誌上發表的一篇綜述性評論文章發現，相對於安慰劑參照組或不服用益生菌的參照組，益生菌確有幫助治療腸易激綜合症（IBS）的作用，儘管益生菌對IBS治療有多大幫助，以及哪種菌種的輔助治療作用最顯著仍不明確。

這篇論文中，18個相互獨立的研究益生菌治療IBS的有效性的試驗被逐一仔細地分析，這18個試驗的時間跨度從1950年到2008年，總共包含了1650個病人樣本。接下來科學家需要做的就是明確哪一種益生菌、需要服用多大劑量的益生菌會對治療IBS最為有效。

21世紀第二個十年：出現了專為「他」或「她」準備的益生菌

專屬於「她」的益生菌

截至2012年，益生菌的熱潮席捲全美，服用益生菌和益生元的成人近3百萬，相較2007年，那時只有86萬5千成人使用各類膳食補充劑（其中只有部分是益生菌產品）。

據2015年美國《全國衛生統計報告》的數據，在美國成人群體中，益生菌在膳食補充劑類產品中僅次於魚油（fish oil）、葡萄糖胺（glucosamine）和軟骨素（chondroitin），是第四大最常使用的產品。

此外，益生菌產品還出現了一種新的趨勢，即益生菌產品開始出現了性別指向性，「這是專為女士準備的益生菌」「這是專為男士準備的益生菌」。

但是，McFarland助理教授指出，男性和女性的腸道微生物菌群並沒有什麼差異，因此益生菌對男性或女性腸道菌群的保健功能不應該有什麼不同，除了對陰道健康的益處以外。

「唯一的區別就是，某些益生菌株對治療女性的陰道炎有益，因此如果廠商宣傳『有助於恢復陰道健康』，那確實可以說這是一款只針對女性的益生菌產品。」McFarland助理教授說。

「要記住的一點是，陰道是酸性環境，布滿了乳酸菌。只有一些菌株（例如羅伊氏乳桿菌、鼠李糖乳桿菌）表現出對陰道的有益作用，而其他菌株都無效。」

總之，MacFarland強調，服用益生菌可能能改善旅行導致的腹瀉，能預防抗生素的副作用。但如若服用益生菌想達到其他目的，還是應該去諮詢醫生或查閱專業醫學文獻。

以Shanahan醫生的觀點來看，她覺得最有意義的事是攝入各種對身體有益的食物，而且這些食物最好也能為腸道菌群所利用。

「我吃入富含益生元的食物，也吃方便食品中的發酵食物。比如，我吃酸奶、朝鮮泡菜，也攝入益生元以餵養這些食物中的益生菌，我也吃含y-纖維的東西，不論是堅果、蔬菜還是豆類」，Shanahan醫生說，「但是傳統發酵的食物，裡面富含益生菌，要比吃益生菌補充劑要好得多。」

2017年：有跡象表明益生菌能預防敗血症症

新生兒敗血症

8月在《自然》雜誌上發表的一篇論文的研究結果表明，如果正確組合運用益生菌與益生元，就能在印度的農村地區中有效預防新生兒敗血症。

這項史無前例的研究表明，如果服用植物乳桿菌外加服用益生元低聚果糖，可以有效降低嬰兒新生兒敗血症40%的發病風險，以及由新生兒敗血症引發的死亡風險。

每年有大約1百萬的新生兒死亡事件是由新生兒敗血症引起的，這種可怕的血液感染疾病常會出現在出生不滿90天的嬰兒身上。

有新生兒敗血症病症的嬰兒按常規治療方案一般是經靜脈注射給予抗生素治療。但是，新的研究嘗試了通過口服益生菌合併口服一種叫合生素的益生元，來預防感染的新療法。

這項研究共涵蓋了印度奧利薩邦的4556名無感染跡象的嬰兒，而奧利薩邦是全印度新生兒死亡率最高的地區。

研究人員監測了嬰兒們最初60天內的健康情況，作為試驗，一半的嬰兒口服了名為合生素的益生元（在其出生後的2-4天內就開始服用，連服7天），而另一半作為參照組的嬰兒只是服用了安慰劑。

結果發現：兩個組別的嬰兒患新生兒敗血症的發病率有顯著差異，服用了合生素的嬰兒組的發病率較低，只有5.4%的發病率，而服用安慰劑組的發病率有9%。

「這些試驗的結果表明，存在著較高新生兒敗血症發病率的發展中國家，如果讓新生兒服用植物乳桿菌（益生菌）和合生素（益生元），就能有效地降低新生兒敗血症的發病率。」

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