乳杆菌的商业应用情况、致病与耐药潜在风险
2 乳杆菌的商业应用情况
乳杆菌是具有益生潜力的菌种储存库,作为一种优质添加剂,在食品和医疗领域具有广泛的应用前景。在发酵食品中:长期应用于风味发酵食品的开发和制作,包括乳制品(酸奶、奶酪、黄油)、鱼/肉制品(香肠、火腿、腊肉)、腌菜制品(酸黄瓜、泡菜、橄榄)以及特殊食品(咖啡豆、发酵调味品、发酵酒)等。在中国,乳杆菌还应用在一些大豆制品,如臭豆腐、腐乳、毛豆腐中,也参与一些发酵面包食品的制作,如米糕和馒头等。
在医疗、保健品领域:国际范围内益生菌对宿主健康的影响已在预防/治疗各种不同病症方面得到了证实,例如肠道感染和幽门螺杆菌胃感染等。得益于筛选菌株的优秀抗逆性和固有耐药性,在美国、欧洲等发达国家和地区,常将益生菌与抗菌药物联合应用降低AAD和CDI的发病率,一项针对儿童的大型Meta分析也指出益生乳杆菌对预防AAD有长久作用。参考FDA的乳杆菌菌株GRAS认证名录,查询全球食用益生菌原料龙头企业信息,筛选出有相关实验性文献报告在30篇以上,应用方向不同的典型益生乳杆菌菌株,列举如表2所示。
| 菌种 | 菌株编号 | 应用方向 | 来源 |
|---|---|---|---|
| 鼠李糖乳杆菌 | HN001 | 湿疹、皮炎、鼻炎、女性健康 | 杜邦,美国 |
| GG | 急性腹泻、呼吸道感染、口腔健康 | 科汉森,丹麦 | |
| MP108 | 预防炎症、肠道术后恢复、鼻炎 | 锦旗生物,中国 | |
| CRL1505 | 呼吸道健康 | 萨科,意大利 | |
| CCFM1107 | 缓解慢性酒精性肝损伤 | 中国 | |
| 嗜酸乳杆菌 | NCFM | 腹泻、过敏、提高运动机能 | 杜邦,美国 |
| DDS-1 | 缓解便秘、腹胀 | 科汉森,丹麦 | |
| 罗伊乳杆菌 | DSM17938 | 肠绞痛、腹泻、口腔健康 | 拜奥,瑞典 |
| NCIMB 30242 | 帮助维生素D生成、维持胆固醇水平 | 科汉森,丹麦 | |
| DSM17648 | 辅助治疗幽门螺杆菌 | 德国 | |
| 植物乳杆菌 | LP299V | 肠道上皮修复 | 普诺碧,瑞典 |
| La-5 | 改善便秘、提高免疫力 | 科汉森,丹麦 | |
| 副干酪乳杆菌 | Lpc-37 | 缓解压力 | 杜邦,美国 |
| 发酵乳杆菌 | CECT5716 | 乳房炎,提高免疫力 | 凯爱瑞,爱尔兰 |
| 瑞士乳杆菌 | R0052 | 免疫健康、胃胀、情绪稳定 | 拉曼,法国 |
| 唾液乳杆菌 | CECT5713 | 维系口腔微生态平衡 | 凯爱瑞,爱尔兰 |
3 乳杆菌的致病与耐药潜在风险
根据世界卫生组织和联合国粮食及农业组织联合发布的2002年报告,乳杆菌可能通过造成全身感染、进行有害的代谢活动、使敏感个体受到过度免疫刺激等途径对人体健康造成威胁。虽然乳杆菌是正常人类共生菌群的一部分,致病潜力极低,但仍有研究从人类感染中分离出了乳杆菌。大多数乳杆菌感染被归类为内源性感染,但其中一些也与使用含有乳杆菌的益生菌产品有关,例如2022年一份报告指出一例乳杆菌菌血感染的病例,患者在给予鼠李糖乳杆菌治疗后出现了菌血感染。
乳酸杆菌病原体很少感染免疫功能正常的人类,但在免疫功能低下的患者中容易引起临床侵袭性感染,2018年阿根廷一项调查临床感染乳杆菌的研究,从菌血症(占比67%)等炎症疾病和糖尿病等慢性疾病患者的患处中分离出了乳杆菌,其中鼠李糖乳杆菌的分离率最高,其次是发酵乳杆菌、副干酪乳杆菌、加塞里乳杆菌和内氏乳杆菌。由乳杆菌单独引起严重感染的报道较少,通常是伴随其他菌种的合并感染情况,主要引起心内膜炎、菌血症和胸膜肺炎等局部感染,由乳杆菌单独(无论是内源或是外源益生菌补剂)引起的严重感染的情况尚无临床报告,因此我们认为乳杆菌的致病风险较低,只需对免疫功能低下的患者考虑乳杆菌致病问题。
乳杆菌对人类健康的最大威胁不在于其本身引起的疾病问题,而在于其耐药转移的风险:耐药基因可能会传递给致病菌,造成致病菌的多重耐药,发酵食品或其他乳杆菌添加产品可能成为抗生素耐药性从非致病菌传播给消费者的关键传播渠道。基因组中可移动组分是细菌获得性耐药性的主要来源,也被称作是抗生素耐药基因,通常,水平基因转移是ARGs转移的主要方式,由移动基因元件介导。理论上含有ARGs的益生菌可能成为潜在致病菌抗生素抗性基因的来源。2022年一项针对分析126个完整的益生菌细菌基因组的抗生素抗性基因分析的研究,使用了全基因组序列分析来测定全部细菌的抗生素抗性基因,测出的有关乳杆菌的ARGs为:Lactobacillus: vat(E), tet(L), tetW, dfrG 和 dfrK。
用生物信息法分析乳杆菌耐药基因:在NCBI数据库中以 Lactobacillus, Lacticaseibacillus, Limosilactobacillus, Lactiplantibacillus, Ligilactobacillus, Latilactobacillus 和 Lentilactobacillus 为关键词进行检索(截至2022年12月8日),得到175株乳杆菌的全基因测序结果,下载FASTA格式的基因组并上传至CARD数据库进行相关耐药基因分析。发现这175株公开信息的乳杆菌中有13株含有耐药基因,在这13株中有2株值得关注。根据我国法规适用于人/兽的乳杆菌菌株,分别是卷曲乳杆菌DC21.1(被预测含有ErmB、InuC和tet(W/N/W)耐药基因)和约氏乳杆菌GHZ10a(被预测含有ErmB、fexA、tet(W/N/W)耐药基因),其他11株乳杆菌菌株还被预测含有vanI、tetM和tetO等耐药基因。由此可见乳杆菌确实存在耐药现象,为评估商用乳杆菌的耐药风险及转移可能性,对乳杆菌进行抗生素敏感性试验是非常必要的。
相关新闻推荐
1、基于革兰氏阳性菌生长曲线等指标评价纤维素基抑菌材料L-Met改性MCC(M-MCC)抑菌效果(三)
