肠道微生物研究进展精选(九篇)

第1篇：肠道微生物研究进展范文

[关键词] 肠道微生态；学术经验；中医生命观

[中图分类号] R22 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）08（a）-0105-04

[Abstract] “Energy， movement and balance” are the three core elements concluded by Professor Weiwei in the life view of traditional Chinese medicine. The diversity of intestinal micro ecology is determined by the renal inherent energy， and closely related to the function of the spleen and stomach， the energy keeps running and changing to get dynamic balance. This paper tries to use Professor Weiwei's life view of traditional Chinese medicine on the study of intestinal micro ecology and provides a reference for fellow.

[Key words] Intestinal micro ecology； Academic experience； Life view of traditional Chinese medicine

魏玮教授是国家有突出贡献中青年专家，“国家百千万人才工程”部级人选，国家临床重点专科学科带头人，从事消化系统疾病的临床、科研和教学工作近30年，擅长诊治及预防各种脾胃疾病，师承国医大师路志正教授，并秉承其“持中央、运四旁、怡情志、调升降、顾润燥、纳化常”十八字诀的学术思想，总结出中医生命观的本质在于“能量”“运动”“平衡”这三大要素，此三项解释了生命的起源以及活动的规律，也解释了疾病的发生与发展，是中医整体观与辨证论治核心观念的高度概括。人体的正常生命活动正是依靠“能量”“运动”“平衡”而存在，此三大要素任一环节出现问题，则会导致疾病的发生[1]。

肠道微生态系统是指人体胃肠内的各种微生物群组成的微生态系统，在维持人体健康中发挥十分重要的作用，肠道微生态失衡，就会对宿主也就是人体本身产生一系列的影响，促进疾病的发生[2]。据报道，肠道菌群紊乱与急慢性腹泻、便秘、肝脏疾病、假膜性肠炎、急性坏死性胰腺炎、多脏衰等多种疾病相关[3]。而近年来的研究表明，肠道菌群紊乱还与多种自身免疫性疾病相关，并可能是导致肥胖症、2型糖尿病、肠癌的重要因素[4]。本文试图从肠道微生态的角度，对魏玮教授中医生命观的三大核心要素进行阐述，从肠道微生态的角度探究中医理论，探讨肠道微生态的中医本质，也为研究肠道微生态开辟了新的思路。

1 能量

人体需要能量维持日常生理功能，所谓能量，从中医学角度来讲，包含着物质和“非物质”因素，它既包括了血、津、液等物质因素，又包括了精、气、神等“非物质”性因素，通过脉管、经络等流动于全身，维持人体脏腑、经络、形体、关窍的正常生命活动。生命的实质就是能量，有能量则生，失能量则亡，亦即古人所谓“正气”“真气”。《灵枢・刺节真邪》“真气者，所受于天与谷气，并而充身也”，说明这个能量有先后天之分，父母的生殖之精为先天的能量之源，贮藏于肾；自然界的清气通过肺脏摄纳吐吸进入人体，并在血脉的推动下通达全身，构成自然之气；同时食物经过胃的腐熟作用转化为水谷精微，并在脾的运化作用下运布全身，成为后天能量之源。人体能量也就是生命活动的原动力，由先天肾脏封藏之能量、自然界之清气以及脾胃运化之水谷精微三者相合而成，三者相辅相成，人体才能完成正常的生长发育的过程。肾脏中贮藏的先天能量，结合由肺推动的自然清气和脾胃运化的水谷精微，通过三焦到达全身，化而为气、血、津、液，人体各脏腑组织得以荣养，才能发挥各自不同的功能。

从肠道微生态学的角度来看，肾脏封藏的原始能量决定了肠道菌群的组成结构，肾脏的功能亦影响了肠道菌群的状态。宿主的基因是决定肠道菌群多样性以及构成的重要因素，先天不足，肾阳虚衰，肠道菌群就会相对单一，容易受外界影响而出现菌群紊乱，这一点已被多项研究证实。有研究[5]对肾阳虚患者粪便中的细菌菌属做了研究后发现，肠道需氧菌如人肠杆菌、肠球菌等数量显著增加，葡萄球菌的数量也明显增加，但是厌氧菌如双歧杆菌、乳酸杆菌等则比正常人明显降低，需氧菌与厌氧菌的比值明显升高，提示肾阳虚的患者存在肠道菌群紊乱。而数项研究也证实，补肾类中药具有调节肠道微生态的作用。有研究发现[6]，锁有调节肝性脑病的大鼠模型的肠道菌群的作用，可以扶植专性厌氧菌如双歧杆菌、乳杆菌等生长，抑制兼性厌氧菌如大肠埃希菌的生长，具有调节肠道微生态、抑制肠道菌群移位的作用。另一项研究也发现，女贞子和锁阳一样，同样也具有调节肠道微生态的作用[7]。反映了补肾方药具有改善肠道微生态的作用，因此在临床上治疗肠道微生态紊乱的患者，应考虑从肾入手，重视顾护肾阳。

《素问・五脏别论》“五味入口，藏于胃以养五脏气”，可见营卫、气血、津液都来源于水谷精微，只是因为性质、输布部位、功能不同而名称不同，实质上就是一个能量的转化过程，而脾胃就是能量转化的关键脏器。脾胃作为一个小的与外界相通的生态环境，通过影响人体内的胃肠道微环境，从而对人体的微生态产生影响。因此，脾胃功能是后天能量转换的关键，也是影响肠道微生态的关键。同时，肠道微生态也参与后天能量的代谢及转换。通过参与营养物质的消化与吸收，参与能量代谢来影响消化系统的功能，从而影响人体的代谢与能量的吸收。有研究表明，胃肠道菌群的代谢作用主要体现在聚糖、淀粉、各种糖以及甲烷的生成，它们参与着机体从食物到能量转化的整个过程[8]。肠道菌群还可以分解饮食中不能被胃肠道消化的淀粉、纤维等，降解木聚糖、植物多糖等各类多糖，厌氧分解多肽及蛋白质，转化结合胆汁，并合成维生素B1、B12，维生素K等[9]。肠道的部分菌群可在一定程度上增加食物的转化率[10]，调节机体的脂肪储存。

中医的生命观认为，人体的正常生理功能的维持离不开能量，能量充足与否与肠道微生态的平衡息息相关。能量充足则肠道微生态平衡，形成天然的生物屏障，抵御外来致病菌的入侵与定植，辅助机体的免疫功能。正所谓“正气存内，邪不可干”。细菌之间的相互作用力及关联度决定了肠道菌群之间的稳定度，而细菌之间的关联度则与菌群的多样性密切有关。能量越充足，菌群越复杂，细菌之间的相互作用力越强，菌群的关联度也就越强，菌群越稳定，对于外来致病菌的抗定植与入侵的作用就越好，就能起到维持机体健康的“正气”的作用；如果能量不足，菌群相对单一，细菌之间的相互作用及关联就减弱，肠道微生态失衡，外来细菌入侵则成为“邪气”[11]。

综上，能量的充足与否，决定了肠道微生态的平衡状态，肠道微生态也参与到机体能量转换的过程中，二者相互影响。肾脏封藏的原始能量决定了肠道微生态的构成，而脾胃的运化功能则是后天能量转换的关键，也是肠道微生态与人体之间相互作用影响的桥梁。

2 运动

我们的世界处于不停的运动当中，大气能量的升降浮沉运动则产生雷电雨雪，能量增减随时间推移则产生春夏秋冬，相应的人体的能量亦在不停的运动之中，在永恒运动的情况下保持相对平衡。同样，肠道菌群亦处于不断的运动变化之中，我们知道，微生物存在自溶作用，衰老的微生物不停的凋亡，同时也会有新生的微生物不断产生，这是微生物衰老后凋亡的方式，因此肠道的菌群、菌种以及细菌的数量、密度都处于不停的运动变化之中。

此外，正常菌群的建立与演变也是不断运动变化的，人类从出生到死亡，肠道菌群随着不同的发育阶段进行动态调整来适应人体的需求，从而表现出不同的特征，肠道的菌群在婴儿、青少年、成年以及老年等不同的年龄段存在着规律的动态的变化。

刚出生的新生儿的肠道内并没有细菌，婴儿期的肠道菌群来源于母亲，很大一部分由母乳中获得，科学家们通过对婴儿粪便进行选择性肠杆菌培养后发现，其肠道微生物的组成要比成年人相对简单，以肠杆菌、链球菌等兼性厌氧菌为主，而双歧杆菌和类杆菌、梭菌属厌氧链球菌的数量也较多；但到1岁后就逐渐转变为以拟杆菌和梭菌等严格厌氧菌属占绝对优势的、多样性组成；到了成年时期，人们的肠道菌群的主要菌种可能就会转变为拟杆菌门或硬壁菌门，然后是放线菌或者变形菌；到了老年时期，由于多数老年人此时牙齿已经开始脱落，对食物的咀嚼力降低，导致饮食构成会偏向软烂易嚼的食物，加上免疫功能降低、胃酸分泌减少、肠黏膜屏障功能减弱等生理功能改变，因此，老年人的肠道菌群也相对单一，肠道微生态的多样性降低，表现为双歧杆菌、乳酸杆菌、普氏菌等益生菌菌种减少而肠杆菌、链球菌、葡萄球菌、白色念珠菌等致病菌的增加[12]。由此可知，肠道微生态随年龄阶段的不同而表现出不同的特点，菌群结构、菌数、多样性均处于不断的运动之中。

《素问・六微旨大论》“出入废则神机化灭，升降息则气立孤危，故非出入则无以生长壮老已，非升降则无以生长化收藏，是以升降出入，无器不有”，说明人体的运动是永恒不息的，而升降出入则是运动的表现形式。脾主升清，升腾精微，胃主降浊，下降糟粕，二者一升一降，协同完成运化水谷精微，供养机体，是为一身气机升降出入之枢纽。无论何种原因导致脾胃功能失调，气机升降失常都会引起脾胃病，出现“清气在下，则生飨泄，浊气在上，则生_胀”等一系列病症。肠道微生态与脾胃升降功能密切相关，肠道菌群失调，直接影响脾胃功能，气机升降失司，则会产生腹胀、腹泻、便秘、纳差等一系列症状，同样，脾胃功能受损，中焦壅塞，气血、津液难以输布，肠道菌群无以滋养，益生菌群凋亡而致病菌增多，造成菌群紊乱甚至肠道菌群移位。多项研究表明，腹泻、便秘、消化不良患者存在肠道菌群紊乱[13-15]，而这些表现与中医“脾虚证”的临床表现一致。实验研究发现，脾虚证的大鼠模型的肠道微生态存在失衡现象，其肠道菌群指纹图谱条带多样性指数较造模前降低，而给予健脾补气方药如四君子汤、补中益气汤、理中汤等汤剂后，其肠道菌群均有明显的改善，也提示健脾补气方药治疗脾虚证的机制可能通过肠道菌群的调节来完成[16-17]。因此，在治疗肠道菌群紊乱的患者时，重视脾胃，调理升降气机，恢复动态是核心。

同时，外界环境对于菌群结构也有重要影响，人体的微生态随着外界环境的不断变化而变化。受相对湿度、风速、温度、阳光等影响，空气中的微生物的种类与数量也在时时发生变化，而空气中的微生物可以通过呼吸道进入人体，进而影响人体的呼吸道微生态，“肺与大肠相表里”，同样，呼吸道微生态也可以影响肠道微生态，

动物实验研究证实[18]，溃疡性结肠炎大鼠模型的呼吸道的部分菌群与肠道菌群出现同步相关的变化，具体表现为益生菌的数量减少而条件致病菌的数量增多。人体微生态菌群的变化可能是“肺与大肠相表里”的具体表现形式以及作用机制。

3 平衡

中医学理论在实践中不断得到发展，其核心思想在于如何保持人体的动态的相对平衡。平衡是中医生命观的终极目标，“阴平阳秘、精神乃治”的观点正是对平衡理念的最佳诠释。正所谓“阴在内，阳之守也；阳在外，阴之使也”（《素问・阴阳应象人论》），正常情况下，阴阳一直处于动态的平衡之中，确保机体生命活动的正常进行。各种原因导致阴气过盛，则会产生“阴胜则阳病”“阴胜则寒”的状态，阳气过盛则会产生“阳胜则阴病”“阳胜则热”的状态，从而引发疾病的发生。阴阳互根互用，又始终处于“阳消阴长，阴消阳长”的不断运动之中，保持相对的平衡。人体的肠道菌群大致可分为三大类：一类为益生菌，包括双歧杆菌和乳酸杆菌等；一类为厌氧菌，主要包括粪杆菌、优杆菌、韦荣球菌和消化链球菌等；另外一类为好氧菌和兼性好氧菌等，主要包括大肠杆菌、肠球菌等。这三类细菌之间也如“阴”“阳”一样，存在着互根互用又相互制约的动态的、相对的平衡关系：一方面他们彼此依赖，互相提供生长繁殖所需的养料，另一方面又相互制约，抑制对方的数量，最终各菌群之间达到相对平衡的状态。

人是靠天地的能量感化而生，正如《素问・宝命全形论》中所说“人以天地之气生”，人与自然是统一的整体，而人体会随着自然环境的改变而改变，这就是所谓的“天人相应”。微生态学也认为一切生物都与其所在的环境是统一整体。我们生活在一个充满微生物的世界，外界的环境不仅对自然界中的微生物产生影响，也通过微生物影响了人体的生理状态，进而影响到人体体内的微生态环境。微生物不仅参与影响了人类的生命活动，同时也是人类得以在自然界生存的必要条件。同时，人体作为宿主，其生命活动也对寄生于体内的微生物产生影响，人体、微生物、自然界三者之间存在对立统一的关系，保持着相对的动态的平衡，一旦这种平衡被打破，将会导致人体出现失衡状态，导致疾病的发生。

微生态的平衡是保持机体健康的关键因素，而微生物致病的本质在于微生态的失衡。对于肠道微生态而言，其平衡的特征在于菌群多样性，密度均衡，优势菌以益生菌为主等等，一个平衡的肠道微生态有促进机体的体液及细胞免疫，有利于维持机体的健康。正常情况下，健康机体的微生态处于动态的平衡状态，菌群多样性明显，相互关联强大，抗定植力升高，致病菌无法入侵定植，提高机体的免疫功能。任何原因破坏了这种动态的平衡，就会使某些菌群过度生长，菌群相对单一，相互关联作用减弱，抗定植力遭到破坏，机体免疫功能下降，外来菌及致病菌定植而致病。因此，微生态的平衡与否决定了疾病的发生，而对于失衡的微生态，最好的治疗不是单纯的杀菌抑菌，而是促进益生菌的生长，恢复肠道菌群的均衡，从而发挥益生菌的生物拮抗作用，祛除致病菌于体外。研究也证实，有些中药服用时有良好的解热抗菌的效果，但是在体外培养时却并不具备杀菌、抑菌的作用，究其机制，在于此类中药具有扶植益生菌生长、提高机体抗定植力、促进免疫功能的作用，从而达到制衡致病菌、最终使其排除体外的效果。比如黄芪、党参、白术等补益类的中药，均具有扶植益生菌生长、调节肠道微生态的作用。而多项研究也证实，此类中药虽不具备直接的杀菌、抑菌作用，但其中的多糖、皂苷、黄酮等物质对于肠道菌群具有多靶点多途径的调节功能，有利于肠道微生态系统保持平衡[19-21]。

4 小结

综上所述，魏玮教授认为，“能量”“运动”“平衡”三者乃是中医生命观的三大核心要素，是机体生命活动得以有序进行的保障。“能量”是生命活动的基础，“运动”乃生命活动的本质，“平衡”为生命活动的最终目标，三者相互辅助，只有“能量”充足，并且不断的“运动”，才能最终达到动态的“平衡”。正是由于体内能量平衡分布，脏腑、经络、形体、官窍各司其职，气机顺畅的升降出入，才能使人体正常的生命活动得以进行，完成整个生老病死的过程。对于肠道微生态而言，同样可以用中医生命观的三大要素来阐释。肾脏封藏的原始能量决定了肠道微生态的组成，脾胃的运化功能则是后天能量转换的关键，也是人体与肠道微生态之间相互作用的纽带，脾胃的升降功能与肠道微生态的关系密切，因此在治疗肠道菌群紊乱的患者时，顾护“能量”是基础，恢复“运动”是核心，达到“平衡”是目的。因此，我们在论治肠道微生态失调时，可以从顾护正气、健脾益肾、调节阴阳平衡、扶正祛邪理论入手，而重视脾胃、调理升降气机、恢复平衡则是治疗的核心。

肠道微生态近年来越来越受到广大学者的关注，也是诸多研究的热点，随着对肠道微生态本质的进一步揭示与探索，人们发现其与中医药基础理论中间存在互通性与相关性。运用中医的生命观来研究肠道微生态，对于拓宽研究思路，深入探讨肠道微生态的生理、病理的本质，发掘调节肠道微生态的新方法以及中医药对于肠道微生态的作用机制非常有帮助，而且还有利于深层次地通过对肠道微生态致病机制的研究来更深一步地探讨中医药认识疾病、治疗疾病的本质，对于提高中医药的诊疗水平大有裨益。

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第2篇：肠道微生物研究进展范文

“这是一个重大的发现！”科罗拉多大学生物学家罗伯?奈特对这一发现雀跃不已，“这是第一次有证据表明，人体肠道的生态系统也可以分成不同种类。”

德国海德堡市欧洲分子生物实验室皮尔?波克领衔的一支研究小组发现，肠道微生物分型和研究对象的种族没有关联；并且，性别、体重、健康程度、年龄也和肠道微生物分型无关。现在，他们只能另求他解。一种可能的解释是，人们在婴儿期通过随机分配得到不同的先锋微生物，这些先锋队随后定居肠道，并改变了肠道的情况，当然，其中，只有特定的种类能生存下来。

这些肠道微生物会分泌一些人体自身细胞无法产生的酶。通过这些酶，这些微生物可以帮着我们一起消化食物，也可以合成维生素。波克博士和他的同事发现，每一种肠道微生物分型产生的酶各不相同，但最后都会达到其特有的平衡状态。比如，甲类肠道微生物生态系统会产生较多的酶，来生产维生素B7（也称为生物素）；而乙类肠道微生物生态系统会产生较多的酶，用于生成维生素B1（硫胺素）。

将给医疗临床实践带来变革

A、B、AB、O型四种血型的发现，曾给医生的临床实践带去翻天覆地的变化。此后，只要确定供血者和受血者的血型相配，就可以很大程度地减少病人发生输血排斥反应的概率。科学家相信，同样会有那么一天，肠道微生物分型将给医疗临床实践带来相应的变革。

只是，在此以前，还有很长一段路要走。

“有些美景已经尽收眼底了，”波克博士说道。比如，医师可以根据肠道微生物分型，为不同人群量身定制饮食和用药。

他还认为，目前抗生素耐药的情况越来越严重，医师将来还可以利用肠道微生物分型发明新的疗法，取代抗生素。

在波克博士看来，对此，目前还需要进一步实验测试。比如研究者需要从非洲、中国以及其他种族的人群当中招募志愿者，来研究其肠道微生物分型情况。

每个人体内“庇护”的微生物数量大约有100万亿。即便为了鉴别细菌的种类、了解它们的习性，科学家也不可能在实验室里培养如此海量的细菌。

不过，随着遗传学的发展，科学家已经知道如何通过分析细菌的DNA来研究微生物群系了。他们从人体表皮、唾液以及粪便上取样，提取DN段。他们在这些基因样本里搜索特定基因的所有变异型，并将它们和已知细菌种类的变异型进行对比。有些变异型隶属于一些我们熟悉的细菌，比如大肠杆菌。而其他的变异型基因，则属于新发现的细菌种类。

这些微生物种类丰富多样，不亚于热带雨林，目前的研究不过是惊鸿一瞥。人体各个不同部位居住的微生物组合也各不相同。不仅如此，科学家还发现，人与人之间更是有着天壤之别。比如说，这个人口腔里占多数的微生物，在另一个人的口腔里就可能一个都没有。

过去几年里，研究者曾分析过人体内数百种微生物的基因组（基因组就是所有基因的总和）。现在他们可以把这些基因组作为对照，来对比他们所发现的基因。科学家已经可以明确这些基因的功能，并分析出这些微生物具体是属于细菌中的哪一种。通过统计发现的基因，科学家还可以估计出每个种类的细菌大概有多少。

第3篇：肠道微生物研究进展范文

益生菌是当摄入量足够时能对机体产生有益作用的活性微生物［1］。人们常把应用于畜牧业生产上的益生菌称为微生物饲料添加剂。益生菌的研究可以追溯到1947年，Hansen等［2］首次报道在饲料中添加乳酸杆菌可以有效增加仔猪的体重并且改善其健康状况。随着对益生菌的研究与应用日益深入，定义也经历了数次变化。1974年，Par-ker［3］提出“益生菌是维持动物肠道内微生态平衡的有机体或物质”。随后的科学家Fuller［4］认为其定义不够科学，因为定义中的有机体和物质指代不明确且不能与抗生素区分开，在1989年将其修订为“一种活的、可通过改善肠道微生态平衡而对动物施加有利影响的微生物饲料添加剂”。新定义排除了具有争议的“物质”一词，同时强调益生菌必须是活的微生物并且对动物机体产生有利的影响。1992年，Fuller［5］再次将益生菌的定义修订为“单一或者混合菌种，通过改善宿主的微生态平衡而对宿主产生有益作用的活性微生物饲料添加剂”。这次修订不再把益生菌发挥益生作用的地方限定在动物机体的肠道内，例如维持呼吸道、生殖道或皮肤微生态平衡的微生物也可以叫做益生菌。2001年，联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)将益生菌定义为“摄入量足够时对机体产生有益作用的活性微生物”［1］。这一定义去除了影响机体微生态平衡这一限定，更加拓宽了益生菌的范围。随着科学技术的发展和对其研究的深入，益生菌的定义还可能发生变化。文中微生物饲料添加剂指的是应用于畜牧业生产上、基于FAO/WHO定义的益生菌。美国联邦食品和药物管理局(FDA)和美国饲料控制官员协会(AAFCO)2009年公布允许作为饲料添加剂使用的微生物菌种有46种，我国2008年批准使用的有16种(农业部1126号公告)。其中乳酸菌和芽孢杆菌由于其本身的特性，成为科学家们研究的重点。目前，研究与应用较多的菌种还有活性酵母、双歧杆菌、肠球菌和链球菌等。以往研究表明，微生物饲料添加剂具有维护动物肠道健康、缓解不良应激、改善畜舍环境、调节机体脂肪代谢和改善畜产品品质的功能。还有研究者认为，微生物饲料添加剂具有替代抗生素功能的作用。本文就微生物饲料添加剂的主要功能及其研究进展进行综述，为其今后在畜牧业生产上的科学应用及相关研究提供参考。

1维护肠道健康

小肠是食物消化和吸收的主要部位，其黏膜形态结构影响动物肠道对营养物质的消化吸收功能。有报道显示，黏膜绒毛变短使小肠与肠道中营养物质的接触面积减少，使其对营养物质的消化吸收降低，隐窝深度加深表明绒毛细胞更新快，成熟率下降［6－7］。益生菌对肠道组织的形态结构有很大的影响［8］。Awad等［9］用添加乳酸杆菌的饲粮(每千克饲粮中含有1×109活菌单位)饲喂肉鸡后，其肠道黏膜绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度值也增加，使肠道维持良好的结构形态，从而促进营养物质的消化吸收，改善饲料转化效率，提高肉仔鸡的体增重。Giang等［10］试验结果也表明，由枯草芽孢杆菌、布拉迪酵母菌和乳酸菌组成的复合活性微生物添加剂可提高仔猪生长阶段对粗蛋白质和粗纤维等有机物质的消化率，进而提高饲料转化效率，平均日增重提高了5．9%。另外，断奶仔猪应激会导致肠道受损，消化道功能紊乱，饲粮中添加酵母菌也可以加快其断奶后小肠黏膜结构的恢复，增加小肠绒毛高度和隐窝深度，并且使肠壁黏液层厚度降低，改善营养物质的消化吸收［11］。在断奶仔猪饲粮中添加益生菌还可以提高采食量和回肠消化率，改善饲料转化率，提高断奶后5周的生长性能，这个试验结果同时也表明了由多菌种组成的益生菌的应用效果要优于单一菌种［12］。Moallem等［13］用活酵母作为添加剂饲喂奶牛，日平均干物质采食量与对照组相比增加了2．5%，日平均产奶量增加了4．1%，提高了饲料转化效率。这个试验表明，酵母是通过改善瘤胃环境来增加对干物质的采食，从而提高生产性能和饲料转化效率。动物肠道内存在大量细菌，它们与机体紧密结合形成肠内生态平衡，同一个体的不同阶段甚至在同一阶段不同的环境中，肠道内菌群的数量及组成都会有不同的变化。肠道菌群自身及肠道菌群与机体之间始终存在着动态平衡，这种平衡的维持对于机体的健康是必需的。益生菌通过竞争性排斥和提高机体免疫力减少病原微生物在机体内的定植［14］。抵抗病原微生物感染的机制包括产生有机酸、过氧化氢或抗菌物质、竞争营养素或结合位点、抗毒素作用、刺激免疫系统［15］。Giang等［10］研究表明，在饲粮中添加益生菌可以减少断奶仔猪腹泻的发生，增加肠道中乳酸菌数量和有机酸的含量，减少大肠杆菌的定植。在断奶仔猪饲粮中添加酵母菌，肠道黏膜的巨噬细胞明显增多，增强对细菌感染的抵抗力［11］。Lee等［16］报道，芽孢杆菌可以降低肉鸡血清α1－酸性糖蛋白的水平，但能否发挥作用与菌株有很大的关系。Mountzouris等［17］研究了不同水平的混合益生菌(主要是乳酸菌和双歧杆菌)对肉鸡血浆中免疫球蛋白和粪中菌群组成的影响，结果显示，益生菌对血浆中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)和总免疫球蛋白水平没有显著影响，但是提高了粪中乳酸杆菌和双歧杆菌的浓度，降低了粪中大肠杆菌的浓度。Choi等［18］试验比较了液体深层发酵和固体底物发酵产生的由多菌株组成的益生菌和抗生素对断奶仔猪的影响，结果显示，固体底物发酵产生的益生菌改善了粪中的菌群结构，提高了粪中乳酸杆菌的含量并且减少了粪中梭菌和大肠杆菌的数量。LeBon等［19］用混合益生菌(布拉酿酒酵母菌和乳酸片球菌)饲喂仔猪，增加了小肠黏膜高度和隐窝深度，并且显著降低了大肠杆菌数量。综合以上研究表明，外源添加益生菌可以有效减少病原微生物在动物肠道中的数量，为动物成长提供一个健康的肠道环境。

2缓解不良应激

热应激是目前影响动物生产性能的主要环境因素之一。过高的温度会导致动物热应激，使其生理机能发生变化和紊乱，表现为采食量下降、生长缓慢、抵抗力降低，重者死亡率增加，造成较大的经济损失。Sohail等［20］报道，益生菌可以维持肉鸡热应激时肠道菌群的平衡，直接或间接影响下丘脑－垂体－肾上腺和下丘脑－垂体－甲状腺轴的活动，降低肾上腺皮质醇水平，减轻炎症反应，增强机体体液免疫。Deng等［21］的研究结果表明，热应激破坏产蛋鸡肠道黏膜结构，降低肠道黏膜免疫水平，在每千克饲粮中添加1×107活菌单位的地衣芽孢杆菌可以明显改善热应激条件下肠道的黏膜结构，保持黏膜免疫反应，克服蛋鸡采食量和产蛋率的下降。另外，饲粮中添加益生菌可以降低热应激时肉鸡的氧化损伤，从而缓解热应激对肉鸡的不利影响［22］。在早期断奶仔猪饲粮中添加纳豆芽孢杆菌可提高血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性，减少血清中丙二醛的含量，对仔猪的抗氧化机能有改善作用［23］。Koda-li等［24］研究发现，凝结芽孢杆菌分泌的胞外多糖具有明显的抗氧化和自由基清除能力。

3改善畜舍环境

随着畜禽生产集约化、规模化的快速发展，养殖过程中产生的有害气体已是环境污染的一个重要来源。畜舍中有害气体达到一定浓度后不仅使养殖人员感到不悦，而且降低了动物对疾病的抵抗力和生产性能。降低畜舍中有害气体的措施通常为增强通风换气、放置气体吸附剂或喷洒化学除臭剂和在饲料中加入添加剂等。动物体内和体外试验的研究结果表明，微生物饲料添加剂可以减少有害气体的产生。Chang等［25］用乳酸菌处理饲粮使鸡舍环境中的氨气水平、粪便pH和水分含量都明显降低，挥发性有机物质(如1－丙醇、1－丁醇、3－甲基己烷和2－甲苯等)都降低到检测不出的水平，其他的主要恶臭气体(如丁酮、己醛和二甲基二硫醚等)也有降低，说明乳酸菌可以减少肉鸡舍中恶臭气体的产生，显著改善畜舍环境。硫化合物和氨化合物是动物粪便中主要有毒性和气味的物质。Naidu等［26］体外试验结果表明，干酪乳杆菌KE99与表皮基质细胞和Caco-2单层细胞有很强的结合力，并且减少大肠杆菌在生物基质上的定植，显著减少MRS培养基中的含硫和含氨化合物。Chu等［27］报道，益生菌减少有害气体产生是由于其改变了粪便中挥发性脂肪酸组成，显著降低了粪便中丙酸盐含量。畜舍中恶臭气体的产生和粪便的残留是由于粪便中没有足够使之降解的微生物［28］。益生菌改善畜舍环境可能是因为加强了动物后段消化道中的微生物代谢活动，减少了产生恶臭气味物质的排泄，或是增加了粪便中使粪便分解的微生物数量，加强了畜舍中粪便的分解［29］。

4改善畜产品品质

随着生活水平的提高，消费者对畜产品品质的要求也在逐步提高。畜产品中脂肪酸的组成和胆固醇含量受到广泛关注［30］。微生物饲料添加剂改善畜产品品质普遍的方式就是调节其中脂肪酸的组成和胆固醇含量。Salma等［31］一系列的研究表明，饲粮中添加荚膜红细菌可以提高肉仔鸡腿肌和胸肌中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例，降低蛋黄中的胆固醇和甘油三酯的含量，增加其随粪便的排出，并且提高蛋黄中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例［32］，蛋鸡饲粮中添加水平为0．04%时，显著降低了蛋黄中胆固醇和甘油三酯的浓度，并且随着添加水平的增加而呈线性递减［33］。饲粮中添加地衣芽孢杆菌还可以使鸡蛋蛋壳厚度、蛋黄颜色和哈氏单位增加［38］。Tsujii等［34］的研究结果也表明，沼泽红假单胞菌和荚膜红细菌都显著降低了大鼠血清胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白和肝脏甘油三酯的含量。Yang等［35］在饲粮中添加酪酸梭状芽孢杆菌显著改善了肉鸡的肉质和胸肌的脂肪酸组成，增加了胸肌C20∶5n-3和总n-3多不饱和脂肪酸的含量，并且提高了胸肌肌内脂肪含量，降低剪切力。凝结芽孢杆菌也可以改善广西三黄鸡的口感，降低胸肌的剪切力和滴水损失［36］。Parra等［37］的研究结果却显示，地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌对伊比利亚猪的肉质没有影响，胆固醇含量和脂肪酸组成没有发生明显的变化。分析原因可能是与所使用的菌种和试验周期较短有关。

5替代抗生素

1929年英国的Fleming发现了抗生素，1945年在美国投入工业生产，从此开创了抗生素工业［39］。抗生素由于其显著的抗病促生长作用逐渐成为饲料中用量最大、最广泛的添加剂之一。在过去几十年中，随着人类抗药性细菌的出现，人们逐渐发现在畜牧业生产中使用抗生素带来的种种弊端［40－43］。20世纪80年代中期各个国家逐渐开始采取强硬的手段和措施限制抗生素在畜牧生产上的使用，2006年1月欧盟全面禁止抗生素在饲料中的使用［44］。微生物饲料添加剂通过营养调控维护肠道健康和改善肠道功能，是抗生素非常有潜力的替代品［45－46］。Mountzouris等［47］研究表明，在饲料和饮水中添加混合益生菌可以提高肉仔鸡的体增重，改善饲料转化效率，与添加卑霉素组没有显著差异。Wolfenden等［48］也得到了同样的结果，枯草芽孢杆菌PHL-NP123使23日龄肉仔鸡体重达到853g，优于硝苯胂酸的852g，同时也使盲肠中定植的沙门氏菌减少了25%。Yeo等［49］的研究也发现，饲粮中添加干酪乳杆菌使前3周肉仔鸡的增重效果好于添加氯代土霉素，是因为干酪乳杆菌降低了小肠内容物脲酶的活性。上述研究表明，部分微生物饲料添加剂虽然表现出了替代饲料中抗生素的巨大潜力，但是具体的替代机理仍需进一步研究。

第4篇：肠道微生物研究进展范文

关键词：微生态制剂作用机理临床应用

【中图分类号】R4 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2013）09-0227-01

微生态制剂主要是指能够改进人体肠道微生物平衡的一种口服制剂。它主要是结合一些生态学的原理，并利用人体内部的正常菌落来进行相应的配制和合成，从而改善人体肠道的微生物平衡，促进人体健康。特别是一个人处于婴儿阶段时，肠道内部的微生物群落还不完善，各种功能还需要很长的时间来进行完善。因此婴幼儿相较于其它成长阶段的人来说，肠道的微生物群落更容易出现失衡现象，而微生态制剂在儿科中的应用也比较重要。就近年的实际发展情况来看，微生态制剂的种类得到不断的增加，而临床的疾病谱也在不断的丰富。这些都给微生态制剂在儿科临床应用的发展带来了促进作用，同时也极大增加了婴幼儿的身体平均健康程度。

1微生态制剂的分类和作用机理

1.1微生态制剂的分类。当前儿科的实际临床应用中，使用最为广泛的就是益生菌。根据每一种菌株的作用机理及具体来源，可以把微生态制剂分为三种，即共生菌制剂、真菌制剂和原籍菌制剂。共生菌制剂主要是有由人体肠道外的菌落组成，并且能够对原籍菌生长直接或间接起到很大的促进作用，例如枯草杆菌和芽孢杆菌等；真菌制剂主要是由布拉酵母菌组成，并且其作用机理比较独特；原籍菌主要是由人体肠道内部本来就拥有的菌落组成，并且能够直接的对体内的菌落进行补充，例如粪链球菌和双歧杆菌等。

1.2微生态制剂的作用机理。微生态制剂的作用机理主要是在人体的肠道表面形成一个菌落膜，在促进肠道内部有益菌的同时，也抑制肠道内部有害菌的发展。此外，还能引导人体肠道进行各种酶类的合成，增强肠道的消化能力。同时大大遏制内毒素的增长，并增强人体的免疫能力。在这之中，复合菌种中的单一菌种拥有更大的优点，它不仅拥有更强的环境适应能力，还能够快速的对肠道内部的微生物平衡进行相应的调节。

2微生态制剂在儿科中的临床应用

2.1预防和治疗腹泻。腹泻是儿科中比较常见的一种疾病，且患有腹泻的婴幼儿，其肠道菌落一般都比较紊乱，而以益生菌为主的微生态制剂可以对此有很好的预防作用。根据相关的研究表明，当婴幼儿患有腹泻的时候，其肠道内部的厌氧菌落就会急剧下降，从而使得肠道的拮抗功能变低，加剧了腹泻的侵袭程度。而腹泻的加剧又会进一步的降低肠道内部的厌氧菌落，从而形成一个恶性循环。此时如果使用相应的微生态制剂，就能够对肠道内部的菌落进行及时有效的补充，从而使得婴幼儿肠道内部的菌落重新达到平衡状态，并修复肠道的屏障和损伤部位，增强肠道的功能性和结构性。

2.2缓解乳糖不耐。婴幼儿身体的各个功能发育都不完全，消化系统也不例外。如果婴幼儿食物中的乳糖不能得到良好的分解和吸收，就会引起肠鸣和腹痛等类似的临床症状。而微生态制剂中的嗜热链球菌和双歧杆菌等就能够良好的分解婴幼儿食物中的乳糖，进而缓解婴幼儿的乳糖不耐。

2.3治疗小儿功能性便秘。功能性便秘主要包括排便困难、次数少和大便过硬三种情况，其主要原因就是肠道的蠕动能力差。而对于儿童来说，出现功能性便秘主要和儿童的事物有关系。简单来说，如果食物中的蛋白质含量较多，但是没有相应的碳水化合物，就会使得肠道内部的发酵菌落明显减少，最后导致大便干硬。尤其是食用牛乳的儿童，干硬情况尤为严重。在实际的临床治疗中，发现很多患病的儿童都有挑食和厌食的情况，长期下去就形成了便秘。所以在治疗中，应该首先对儿童的饮食习惯进行改善，必要的时候在使用润肠剂的同时，指导儿童服用相关的微生态制剂，从而实现补充肠道菌落和维持肠道酸性环境的目的从根本上治疗便秘。

2.4治疗幼儿湿疹。湿疹是儿科中比较常见的一种疾病，其患病的原因比较的复杂，但是如果婴幼儿肠道内部菌落发生紊乱的时候也会诱发。而微生态制剂能够最大程度的调节肠道内部微生物平衡，对于湿疹也有着比较好的治疗效果。相关的调查研究发现，枯草杆菌和双歧杆菌等微生物制剂，在此方面有很好的疗效。

2.5治疗小儿厌食。小儿厌食也是一种疾病，其主要是因为相关疾病破坏了消化系统，或者是因为神经系统因为环境的影响，不能良好的调节消化系统等。通过一系列的临床实践和调查研究，发现嗜酸乳酸菌和双歧杆菌等在此方面有很好的治疗效果，能够大幅度的改善婴幼儿贫血和营养。

2.6治疗新生儿黄疸。皮肤黄疸是肝胆疾病的主要表现形式，其主要是因为新生儿的肠道中，胆红素含量相对较高，并且β-葡萄糖醛酸苷酶的活性也较大，而肠道内部也没有和胆红素代谢有关的细菌，从而大大增加了发病的几率。而微生态制剂的治疗机制主要分为四个方面。一是能够快速的补充肠道内部正常菌落；二是大大降低肠道内部β-葡萄糖醛酸苷酶的活性，从而减少胆红素的肠肝循环；三是维持肠道的酸性环境，并使得胆红素从肠道中排出；四是增强肝中相应酶的活性。

3结束语

随着社会经济的发展，人们在微生态制剂方面的制作技术方面也会得到很大的提升。而微生态制剂的临床应用作为保证婴幼儿身体健康的有力手段，在未来的发展中也有其新的意义和内涵。作为一名优秀的儿科医生，在当下更应该对微生态制剂应用的核心内容进行深入的了解，结合目前的应用重点和未来的发展趋势，积极借鉴微生物制剂在儿科临床应用方面的先进技术经验，改善自身的应用方法，做好微生态制剂在儿科中的临床应用工作。

参考文献

[1]郑跃杰，黄志华，刘作义，王文建，程茜.微生态制剂儿科应用专家共识（2010年10月）[J].中国实用儿科杂志，2011，01：20-23

[2]沈秋燕，茹先古力·纳赛尔，陈春花.微生态制剂治疗388例急性腹泻患儿的临床研究[J].中国现代应用药学，2010，S1：1230-1233

第5篇：肠道微生物研究进展范文

随着微生态学理论研究的不断深入。微生态制剂（或称微生态调节剂microeclogialmodulator）也随之迅速地发展起来。从本世纪初梅切尼科夫（Eliemetchnikoff）在欧洲提倡饮用酸牛奶可健康长寿以来，微生态制剂亦从此而风行于世界各地。70年代德国Volkorrusch在赫尔本建立了微生态学研究所，并从事对双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌等活菌作生态疗法的研究与应用。日本微生态制剂发展较快。80年代初已有26种微生态制品用于医疗和保健。其他各国亦多种微生态制品投放市场，而且数量和品种亦在不断扩大。我国最早使用微生态制剂乳酶生（表飞鸣）来治疗肠道疾患。80年代初大连医科大学康白教授首先研制成功促菌生（蜡杆芽胞杆菌）以来，事后各种活菌微生态制剂相继研制成功。并陆续投放市场，这些微生态制剂一问世，便受到了人们的普遍关注和欢迎，并以惊人的速度、良好的效果被更多人群所接受。其主要原因是因为该制剂能纠正微生态失调，调节人体微生态平衡，起到有病辅治、未病防病、无病保健的主要作用〔1～3〕。

1微生态制剂的定义和类型〔3～5〕

微生态制剂是在微生态学理论的指导下，调整生态失调（microdysbiosis）保持微生态平衡（microeubiosis），提高宿主（人、动植物）健康水平或增进健康佳态（wellbeing）的生理性活菌制品（微生物）及其代谢产物以及促进这些生理菌群生长繁殖的物质制品。目前国际上已将其分成3个类型，即益生菌（Probiotics）、益生元（Prebiotics）和合生素（Synbiotics）。

益生菌（Probiotics）又称益生素，是指投入后通过改善宿主肠道菌群生态平衡而发挥有益作用，达到提高宿主（人和动物）健康水平和健康佳态的活菌制剂及其代谢产物。近年来，国内外研制出多种益生菌活菌制剂，其基本指导思想是用人或动物正常生理菌群（normalmicrobiota）的成员，经过选种和人工繁殖，通过各种途径和剂型制成活菌制剂，然后再以投入方式使其回到原来环境，发挥自然的生理作用。目前应用于人体的益生菌有双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、蜡样芽肠杆菌、地衣芽胞杆菌、丁酸梭菌和酵母菌等。

益生元（Prebiotics）是指能够选择性地促进宿主肠道内原有的一种或几种有益细菌（益生菌）生长繁殖的物质，通过有益菌的繁殖增多，抑制有害细菌生长，从而达到调整肠道菌群，促进机体健康的目的。这类物质最早发现的是双歧因子（bifidusfactor）。如各种寡糖类物质（oligosaccharides）或称低聚糖。常见的有乳果糖（lactulose）、蔗糖低聚糖（oligosucrose）棉子低聚糖（oligofaffinose）、异麦芽低聚糖（oligomaltose）、玉米低聚糖（cornoligossacharides）和大豆低聚糖（soybeanoligosaccha-rides）等。这些糖类既不被人体消化系统消化和吸收，亦不被肠道菌群分解和利用，只能为肠道有益菌群如双歧杆菌和乳杆菌利用，促进有益菌的生长繁殖，抑制有害菌的生长，从而达到调整肠道正常菌群的目的。其它尚有一些有机酸及其盐类，如葡萄糖酸和葡萄糖酸钙以及我国的某些中草药类，如人参、党参、黄芪等或茶叶提取物亦能起到益生元的作用。

合生素（Synbiotics）是指益生菌和益生元同时并存的制剂。此类制品是以益生菌和益生元同时并用，服用后到达肠腔可使进入的益生菌在益生元的作用下，再行繁殖增多，使之更有利于发挥抗病、保健的有益作用。此类制剂已经在我国面市，并有逐渐增多的趋势，其中“希尔春多元养生素”是个典型的代表。

2微生态制剂的国内外研究和生产概况〔3、5～8、11〕

早在本世纪初（1907年）著名细菌学家梅切尼科夫即提出饮用酸奶可以延年益寿的假说以来，而微生态制剂真正用于防治疾病却是近20年的事。

日本是世界上研制开发和利用微生态制剂较早的国家之一，其产品主要是双歧杆菌活菌制剂。在70年代初，已将双歧杆菌活菌制剂用于临床治疗腹泻。至80年代中期已有26种产品，90年代已达到饱和状态。据报道至今在日本生产这类制剂年产值达200亿日元以上的企业已有10余家。其品种分3大类。即双歧杆菌食品（包括双歧酸奶，双歧杆菌乳制品、双歧杆菌面包及饼干类）。双歧杆菌保健食品（含双歧因子），以双歧杆菌促生因子为中心的特定保健食品（包括强化寡糖类食品及双歧杆菌、乳杆菌培养物的提取物等）和双歧杆菌药品（包括单菌制剂和联菌制剂），其剂型有粉剂、颗料剂、锭剂、胶囊剂和微胶囊剂等多种。

其他许多国家，例如德国、美国、法国、意大利、荷兰、英国、俄罗斯和韩国等亦都有不同类型的微生态制剂的产品，有的产品近年来已进入我国市场。

但目前国际上对开发新微生态制品的主要方向已从单纯的“益生菌”或“益生元”转向结构合理、效果更加优越的“合生素”这一方面。即“益生菌”和“益生原”同时并存或并用的制剂。据日本报道：实验研究已经证明，在双歧杆菌活菌制剂中加入双歧因子（例如各种类型低聚糖）后，其效果比不加的制剂提高10～100倍。其次，正在开发能使活菌制剂有更好稳定性的新剂型，例如肠溶胶囊和微胶囊剂型。它们不仅能保持活菌在产品中延长存活时间，而且人体服用时更能通过胃酸这个屏障。保证有更多益生菌进入肠道而使其发挥有益的作用。再者，增加活菌制剂中的活菌数量（为108～109/g)。此外，有些国家正在利用分子生物学和遗传工程技术、改造生理性细菌的遗传基因，将外源性有益基因转入生理性细菌中，构建成优良的工程菌株等的研究，从而研制出更多更有效的新型微生态制剂，造福于人类。

随着微生态学理论的发展。近年来我国微生态制剂的研究和开发，亦获得迅速发展。国内已被批准药准字的单一菌种的产品就有丽珠肠乐、回春生（双歧杆菌）、金双歧（双歧杆菌）、促菌生（蜡样芽胞杆菌）、整肠生（地衣芽胞杆菌）、降脂生（肠球菌）、抑菌生（枯草杆菌）等。多菌联合制剂有培菲康（双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪链球菌）和乳康生（蜡样芽胞杆菌和干酪乳杆菌）等。还有异构化乳糖和甘露低聚糖等。而作为保健药品和保健食品的制剂就更多了，在此不再一一举例。

3微生态制剂的主要作用机理〔2、3、6～7〕

微生态制剂与其它药物不同，从理论上讲，它优于抗生素，克服了应用抗生素所造成的菌群失调、耐药菌株的增加以及药物的毒副反应。实践证明，微生态制剂的优越性即健康人群使用它来增进健康素质，提高健康水平，达到防病治病目的，其作用机理有下列几个方面：

3.1生态平衡理论微生态学认为，人体、动植物体表及体内寄居着大量的正常微生物群。宿主、正常微生物群和外环境构成一个微生态系统。在正常条件下，这个系统处于动态平衡状态。这一方面对宿主有利，能辅助宿主进行某些生理过程；另一方面对寄居的微生物有利，使之保持一定的微生物群落组合，维持其生长与繁殖。在微生态系统内微群落水平中，少数优势群对整个群落起着决定作用，而在微种群内部中优势个体对整个群落起着控制作用。一旦因种种原因而失去优势种群，则微群落就会解体。若失去优势个体，则优势种群更替，并改变了微生态平衡。例如，由于抗生素、放射治疗、手术和过敏性疾患等因素引起正常菌群变化，微生态平衡遭到破坏，即生态和菌群遭受失调，引起一系列临床症状。如双重感染和免疫力降低等。利用宿主体内的正常微生物优势菌群成员的益生菌，制成的微生态制剂，可以调节失调的菌群，使宿主体内恢复正常的微生态平衡，达到防病治病的目的。

3.2生物屏障理论生物屏障理论又称生物拮抗理论，肠道内正常菌群直接参与机体生物防御的屏障结构，包括化学屏障和生物屏障，生物屏障是指肠内主要菌群的代谢产物例如乙酸、乳酸、丙酸、过氧化氢及细菌素等活性物质，可阻止或杀灭病原微生物在体内的定植。生物屏障是指定植于粘膜或皮肤上皮细胞之间的正常菌群所形成的生物膜样结构，通过定植保护作用影响过路菌或外来致病的定植、占位、生长和繁殖。微生态制剂中的益生菌就是这类正常菌群中的成员，可参与生物屏障结构，发挥生物拮抗作用。

3.3生物夺氧理论根据正常微生物群的自然定植规律，人或动物出生时是无菌的，出生后不久就被一系列微生物细菌定植了。定植的顺序先是需氧菌，后是兼性厌氧菌，随后的是厌氧菌。厌氧菌之所以不能先定植，是因为自然生境内有过多的氧。在需氧或兼性厌氧菌生长一段时期后，由于氧被大量消耗，从而提供了厌氧菌生长条件，厌氧菌才能生长。厌氧菌虽然不能先定植，但是整个微生态系统中其数量上占据首位，并保持着一定的生态平衡。利用无毒、无害、非致病性微生物（如蜡杆芽胞杆菌等）暂时在肠道内定植，使局部环境中氧分子浓度降低，氧化还原电位下降，造成适合正常肠道优势菌生长的微环境，促进厌氧菌大量繁殖生长，最终达到微生态平衡。

3.4三流循环学说三流循环其主要内容是能量流、物质流及基因流的循环。

能量流即能源运转，正常微生物群的内部与其宿主保持着能源交换和运转的关系。现在已提出一个生态能源学的分支，它们研究人类、动植物与正常微生物之间。正常微生物与正常微生物之间所存在着能源的交换关系。近年已从电子显微镜的观察中发现，人和动物肠上皮细胞的微绒毛（microvilli）与正常细菌细胞壁上的菌毛（pili）极为贴近，并发现有物质交换的现象发生。

物质流即物质交换正常生理菌群的能源与物质均依赖于宿主，不存在宏观生态学中的生产者、消费者和分解者的区别。但都存在着降解（catabolison）与合成（anabolism)的代谢。降解与合成是微生物代谢中的必然途径，这与宿主细胞的功能是一致的。正常生理微生物菌群与宿主细胞通过降解和合成代谢进行物质交换。裂解的细胞与细胞外酶可为微生物利用，而微生物产生的酶、维生素、刺激素以及微生物降解的细胞成分也可为宿主细胞利用，如此反复进行着物质交换。

基因流即基因交换在正常微生物之间有着广泛的基因（即DNA）交换，例如耐药因子（R因子）、产毒因子等都可在正常微生物之间通过物质的传递进行交换。微生态制剂可以作为非特异性免疫调节因子，促进机体吞噬细胞的吞噬能力和促进B淋巴细胞产生抗体的能力。这不仅可以抑制腐败菌和致病菌的生长，还可降解肠道的有毒物质（如氨、酚、内毒素等），保证微生态系统中的能量流、物质流和基因流的正常运转。

4微生态制剂的应用〔3、7～12〕

4.1微生态制剂的作用

4.1.1调整微生态失调宿主体内的正常微生物群，由种属、定位、年龄、生理状态及其与外环境的适应性具有特定的定性、定量与定位的结构关系，这个结构就是微生态平衡。如果这个平衡遭到扰乱（如抗生素及其它药物、同位素、激素和外科手术影响等），就可产生微生态失调。作为微生态制剂应具有调整微生态失调的作用。

4.1.2生物拮抗微生态制剂具有定植性、排他性及繁殖性。微生态制剂中的活菌应成为微群落中的成员，进入生境后能够卷入机体的微生态体系中，对非机体本身的微生物能够起到拮抗作用。

4.1.3代谢产物微生态制剂所致的代谢产物如乳酸、醋酸、丙酸、过氧化氢和细菌素等活性物质，能改善机体生境的生物化学和生物物理环境。抑制外来和致病微生物的繁殖，从而有利于机体保持生态平衡。

4.1.4增强免疫微生态制剂可以作为非特异性调节因子，通过细菌本身或细胞壁成分刺激机体免疫细胞，使其激活，产生促分裂因子，促进吞噬细胞活力或作为佐剂发挥作用。此外，微生态制剂中的益生菌还可发挥特异性免疫功能，促进机体的B细胞产生抗体的能力。

4.1.5促进机体营养吸收微生态制剂中的益生菌（如双歧杆菌和乳杆菌等），在机体内能够合成多种维生素，如尼克酸、叶酸、烟酸、维生素B1、B2、B6和B12等。促进机体对蛋白质的消化、吸收和利用。促进机体对钙、锌、铁和维生素D的吸收，具有帮助消化增进食欲的作用。

4.1.6延缓衰老微生态制剂有利于补充老年人体内双歧杆菌和乳杆菌等优势菌群的缺失，坚固肠道生物屏障结构，参与肠道菌膜的重建，从而直到重要的占位保护作用和排它性的生物拮抗作用。并能分泌多种有机酸、细菌素和抗菌物质，构建化学屏障、使异常增殖的腐败菌减少。并大大地减少机体对有毒产物（组胺、酷氨、腐胺、硫化氢、吲哚、亚硝盐和酚类等）的产生与吸收，有利于脏器功能的正常发挥及衰老进程的延缓。微生态制剂作为免疫赋活剂或非特异性免疫调节因子，可激活或促进机体的细胞和体液免疫功能，这就有利于机体免受致病微生物的侵袭和损害。微生态制剂中的益生菌还具有激活机体细胞内超氧化歧化酶（SOD）、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的作用，促使抗氧化物产生，减少自由基的损伤和延缓老化作用。因此，微生态制剂对老年人保健作用就在于通过对机体体内微生物菌群调整，激发机体本身的效应（如微生态系、免疫系和代谢系的活动），来达到调节自身，延缓衰老进程的目的。

4.1.7防病治病微生态制剂通过扶正祛邪，调整体内环境，已显示出对某些疾病起着预防和治疗的作用。

4.2微生态制剂的应用范围

微生态制剂应用范围包括医用微生态制剂，兽用微生态制剂和农用微生态制剂等。

兽用微生态制剂主要分两类：一是兽用，多采用乳酸杆菌、双歧杆菌、蜡状芽胞杆菌等活菌制剂，用于防治畜、禽、鱼的消化道、泌尿道疾病；二是微生物饲料添加剂，多以乳酸杆菌和蜡样芽胞杆菌为主，用于猪、牛、鸡、兔等禽畜的育肥、抗病，可代替抗生素，减少有毒物质在体内的残留量。

农用微生态制剂：已研制成增产菌是多种蜡样芽胞杆菌构成的植物微生态制剂，通过调节微环境、寄主、正常微生物种群和病原物之间的平衡。对农作物可提高产量达10％～30％。它的推广，已取得了巨大的经济、社会和生态效益。此外，利用多种微生物制成土壤微生态制剂也正在研制和试用中，它可以改良土壤生态结构，有利于植物生长发育，最终达到增产丰收的目的。

医用微生态制剂已广泛应用于临床上对多种疾病的防治，其使用范围还在不断扩大，现已成为人们作为有病辅治、未病防病、无病保健的重要生物武器。

4.2.1多种胃肠道疾病的防治微生态制剂一般都具有调整肠道菌群失调，改善微生态环境的作用，故对各种原因引起的急、慢性肠炎、痢疾、结肠炎等具有良好的预防和治疗效果。

4.2.2医源性感染疾病的防治用微生态制剂治疗因临床大量使用抗生素而引起的肠道菌群紊乱，念珠菌、肠珠菌占优势而厌氧菌明显减少等所引发的抗生素相关性腹泻，伪膜性肠炎均具明显疗效。可解除大量抗生素使用或滥用所造成的严重毒副作用。

研究中还表明，现代农药、现代医疗诊疗技术：如大量应用细胞毒性药物、激素、同位素、免疫抑制等治疗，以及手术后原因均可直接和间接地破坏机体内正常微生物的生长与繁殖，造成微生态失调，引发各种医源性疾病，也可应用微生态制剂治疗而获得良好效果。

4.2.3肝脏疾病的防治双歧杆菌和乳杆菌活菌制剂能抑制肠道腐败菌和产生尿素酶细菌生长。从而可降低肝炎、肝硬化和肝昏迷患者血液中的内毒素水平，改善肝脏功能。由于使用微生态制剂可使肠内菌群恢复正常。因此可改善肝脏的蛋白质代谢，并使肝脏解毒功能得以恢复。因而对肝脏疾病能起到辅助治疗作用。

4.2.4便秘的防治由于服入的微生态制剂中含有大量的双歧杆菌或乳杆菌，它们在体内代谢过程中产生多种有机酸，使肠腔内pH值下降，Eh电势降低，调节肠道的正常蠕动，缓解便秘。

4.2.5婴幼儿保健采用微生态制剂可以有效地预防和治疗因牛奶喂养婴儿引起的坏死性结肠炎及各种婴幼儿腹泻，并可增强对疾病的抵抗能力。因为经过益生菌发酵的产物中，铁、锌、锰和铜的含量增高。经益生菌发酵后的奶制品，其微量元素的含量也有提高。

4.2.6防治高胆固醇血症研究中已经表明，双歧杆菌、乳杆菌的微生态制剂，服后可使胆固醇转化为人体不吸收的粪甾醇类物质。人体试验已经证实，食用乳杆菌和嗜热链球菌的酸奶，可降低血液中胆固醇含量的5％～10％，这对于治疗和缓解胆固醇血症有一定的疗效。

4.2.7防治癌症研究表明，服用含有双歧杆菌、干酪乳杆菌的微生态制剂，可促进机体内吞噬细胞的活力，增强机体免疫功能，降解肠内亚硝胺等致癌物质，并已发现对癌细胞也有一定的抑制作用。

5微生态制剂的发展与前景〔2、3、9〕医用微生态制剂，近年来已在国内外迅速崛起，方兴未艾，这是医学发展的必然，科学进步的结果。微生态制剂的出现，给医学科学带来了又一次革命。

微生态制剂与其它药物不同，它能起到“已病辅治、未病防病、无病保健”的重要作用。微生态制剂的重点是“无病保健”。这就是说，即使健康人群，也可以服用，增进健康素质，提高健康水平。当然也同时产生防病、治病作用。微生态制剂通过扶植正常微生物种群，调整生理平衡，发挥生物拮抗作用，从而可排除致病菌和条件致病菌侵袭。在抗生素和免疫抑制剂应用日益普遍的今天。人们已认识到它们在恢复人体健康的同时，也给人群带来某些菌群失调所引起疾病的阴影。人们在寻求更好的防病治病的措施时，微生态制剂便受到了人们的关注和欣赏。因为它能克服机体菌群失调的弊端。纵观现有各种药物，能够代替抗生素作用的，尚无端倪。但是，微生态制剂却颇有可能。随着微生态学的发展与完善，通过生物工程技术，改造微生物菌群的遗传基因，筛选各种有益的中草药，将会研制出更多更好的新型微生态制剂，用于加强和改善宿主机体的各种生理功能，起到防病治病，促进发育，增进体质，延缓衰老及预期长寿的目的。益生菌与益生元的研究，目前国内外不仅进入高潮，而且已形成强大的产业。据日本报道生产这类制品的厂家产值在100亿日元以上的就有10余家。我国生产微生态制剂的厂家（包括：医药、保健、饮料、化妆品等）已达到30～40家。而新厂还在继续涌现。21世纪是生物科学世纪，也是微生态制剂的辉煌时代，让微生态领域与药学领域互相渗透，相互协作，为研制出更好更多的微生态制剂作出贡献。

6参考文献

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2.康白.微生态学原理.大连：大连出版社，1996.

3.杨景云主编.医学微生态学.北京：中国医学科技出版社，1997.

4.AranoeBA,CebraJJ,BeuthJB,etal.Review,Zb1.Bakt,283:431.

5.袁佩娜.微生态制剂概况.中华人民共和国卫生部中国生物制品规程一部（试行规程）.1995.

6.康白.微生态学研究.大连：中国微生态学杂志社编，1995.

7.袁杰利编.肠道菌群与微生态调节剂.大连：大连海事大学出版社，1996.

8.鲍行豪，沈为民，沈永芳.微生态保健制品的分析与应用，科技通报，1998，14（2）：120.

9.于敏、霍继明、杨景云.微生态调节剂的作用与发展趋势，中国微生态学杂志，1998，10（2）：117.

10.王霞、张喜儒.双歧杆菌研究进展，中国微生态学杂志，1997，9（2）：61.

第6篇：肠道微生物研究进展范文

[关键词] 肠道菌群；失调；2型糖尿病；研究；进展

[中图分类号] R587 [文献标识码] A [文章编号] 1672-4062（2017）02（b）-0197-02

有研究证实[1]，人体携带有大量的细菌，且大部分细菌均分布于人体的消化道内，且有研究显示[2]，大约有90%人体细胞不是人本身的细胞，而是微生物的细胞，换言之，人体和其体内的微生物共同构成了一个“超级生物体”，消化道中的微生物和人体形成了相互依赖、相互制约的微生态系统，而肠道菌群的平衡对维持、稳定机体新陈代谢平衡具有十分重要的意义。近年来，有较多研究显示[3]，肠道菌群失调可诱导机体发生2型糖尿病，烧咧间存在较强的相关性，因此，研究肠道菌群和糖尿病的相关性或分析肠道失调和糖耐量异常的发生机制，可为临床治疗2型糖尿病提供新思路。该文将对肠道菌群、肠道菌群与2型糖尿病关系进行分析和综述，针对肠道菌群失调诱发2型糖尿病进行探讨，现综述如下。

1 肠道菌群概述

肠道菌群是一个庞大的菌群，有研究显示[4]，人体内大约生存着1～2 kg细菌，其中90%的细菌分布于肠道内，有数据统计，栖息在肠道内的细菌约为1 014数量级，细菌种类约为1 000种以上，且有研究证实[5]，不同肠段，其分布的细菌种类存在较大的差异性，例如，十二指肠和胃中分布的细菌较类似，主要菌群为乳酸菌、链球菌、葡萄球菌、幽门螺旋杆菌、韦荣球菌等。目前，临床按属进行分型可将肠道菌群可分10～15个属，按种分类可将其分成500种，按菌株在宿主体内的生化反应及其对宿主的影响可将其分成3类，分别为有益性、双向性以及有害性，其中大部分菌群为有益性菌群，比例约为99.0%～99.9%，属于肠道的优势菌群，常见的菌群有乳酸杆菌、双歧杆菌、消化球菌等。

肠道菌群不仅可以帮助机体消化食物，完成自身机体细胞无法完成的任务，合成人体必需的维生素，还能分解体内生成的某些毒害物质，达到保护胃肠屏障的效果，同时还可参与肠道上皮细胞的生长及分化，抑制机体生成炎性细胞因子，刺激机体发生免疫应答反应，维持和稳定肠道内的pH值，促使肠蠕动，维持肠道内环境稳定，但反过来，肠道菌群亦离不开人体，其主要依赖于食物残渣以及胃肠道得以生存，换言之，肠道菌群和人体属于相互依存、互利共生的关系[6]。

2 肠道菌群与2型糖尿病

2型糖尿病属于糖尿病的常见类型，较多研究证实，2型糖尿病的发生、发展和肠道菌群失调存在一定的相关性。薛静静等[7]在《肠道菌群与2型糖尿病关系的研究进展》一文中谈到肠道菌群和2型糖尿病存在较为紧密的联系，较多的2型糖尿病患者均存在肠道菌群失调现象，对宿主的能量代谢以及炎症反应等产生了一定的负面影响，而肠道细菌失调可影响机体糖类及能量代谢，且肠道屏障功能障碍为细菌内毒素入侵提供了“通道”，易诱导机体发生胰岛素抵抗及低度炎症，并能在一定程度上影响胆汁酸代谢，两者互为影响。同时，曾艺鹏等人[8]在《患2型糖尿病的肥胖人群肠道菌群分析》一文中分析了患2型糖尿病的肥胖人群肠道菌群的变化特征，其选取了患2型糖尿病的21例肥胖者作为研究组，血糖正常的21例肥胖志愿者作为对照组，其对所有研究对象粪便样本中所有细菌16S rRNA-V3区进行DNA测序，通过研究其发现，研究组患者肠道菌群2个丰度指数、厚壁菌门、放线菌门、Blautia球菌-直肠真杆菌属、乳杆菌属、普雷沃菌属以及双歧杆菌属均低于对照组，而拟杆菌门、韦荣球菌属、Ⅳ型梭菌属和拟杆菌属均高于对照组，通过研究其认为，患2型糖尿病的肥胖人群肠道菌群的丰度指数和多样性均存在不同程度的改变，定期对该类人群实施肠道菌群定量分析具有特殊的意义。

3 肠道菌群调节对2型糖尿病的作用

由于肠道菌群和机体新陈代谢、糖代谢、肠道粘膜屏障功能、免疫力等存在较为紧密的联系，因此，有部分学者认为[9]，通过调节机体的肠道菌群，可对机体糖代谢起到一定的调节作用，从而达到防治2型糖尿病的效果。目前，临床上常用的调节肠道菌群的手段主要是通过对机体使用益生元、益生菌、合生元等微生态制剂及抗生素来实现的。

调节肠道菌群可在一定程度上起到防治2型糖尿病、改善糖尿病临床症状的作用。有研究显示[10]，调节肠道菌群有助于机体“减肥”，其中以口服益生菌为代表，口服益生菌可以减少机体吸收脂类，从而达到防治糖尿病患者发生肥胖的目的。同时，调节肠道菌群可有效提高肠黏膜屏障功能，使失衡的肠道菌群比例恢复正常，并能降低肠上皮细胞的通透性，改善肠粘膜屏障功能，一定程度上提高机体胰岛的敏感性，调节机体血糖代谢，从而达到改善糖尿病临床症状的目的。此外，有研究报道称[11]，调节肠道菌群可显著增加胰岛素敏感性，提高外周组织对血糖的生物利用度，增强糖代谢相关的神经活性，抑制肾上腺交感神经活性，最终达到降血糖的效果。

4 展望

目前，已经有越来越多的证据显示2型糖尿病的发生、发展和肠道菌群具有较强的相关性，肠道菌群不仅对宿主的代谢、肠壁通透性等具有一定的影响，还可在一定程度上影响血糖代谢，换言之，肠道菌群失衡对2型糖尿病的进展具有十分重要的作用。或许未来将有可能通过查看肠道菌群谱来诊断2型糖尿病，通过调整肠道菌群来预防和治疗2型糖尿病，亦或许有可能通过肠道菌群谱来开发新的防治方法及治疗药物，因此，有必要对肠道菌群的变化规律进行探索和研究，认识和了解肠道菌群对机体糖脂代谢、营养代谢的影响，并通过相关的干预措施来调节2型糖尿病患者肠道菌群结构，最终达到防治2型糖尿病的目的。

[参考文献]

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[5] 郑佳，肖新华，张茜，等.母鼠和断乳后高脂饮食诱导子代雄鼠出现糖脂代谢异常及肠道菌群失{的实验观察[J].中国糖尿病杂志，2015，23（11）：1018-1022.

[6] Ma Shiyu，Shen Lan，Chen Meiwan，et al.The study of metabonomics combined with diversity of intestinal flora in LDP intervention in kidney-yin deficiency hyperthyroid rats[J].RSC Advances，2015，5（71）：57975-57983.

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[8] 曾艺鹏，胡燕，吴平，等.患2型糖尿病的肥胖人群肠道菌群分析[J].检验医学，2016，31（10）：848-853.

[9] 赵立平.食品与肠道微生物组互作对人体代谢表型组的贡献[C]//2015年第十届乳酸菌与健康国际研讨会.上海：中国食品科学协会，2015：44.

[10] Patel Rachna，DuPont Herbert L.New Approaches for Bacteriotherapy： Prebiotics， New-Generation Probiotics， and Synbiotics[J].Clinical infectious diseases，2015，60（Suppl.2）：S108-S121.

第7篇：肠道微生物研究进展范文

[关键词] 肠易激综合征；中医证型；微观辨证

[中图分类号] R256.3[文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2008）03（c）-033-02

肠易激综合征(imitable bowel syndrome,IBS)是一种较为常见的慢紊乱性肠病,其临床特点为持久存在而间歇发作的腹痛、腹胀、排便习惯及大便性状的改变，经相关检查无器质性病变证据的综合征。中医认为本病属“泄泻”、“腹痛”或“便秘”的范畴。近年来，国内学者用现代科学手段探寻肠易激综合征的微观检测指标，为该病的微观辨证提供了一些有用的依据。现就近几年的研究进展综述如下，以供同道参考。

1肠易激综合征不同中医证型胃肠激素水平比较

胃肠激素作为一类调节肽，对胃肠运动具有调节作用。据现代研究报道，肠易激综合征患者存在着某些胃肠激素的变化：乙状结肠黏膜内血管活性肠肽(VIP)、P 物质(SP)和胃动素(MTL)的含量异常,且存在微循环障碍。比较分析肠易激综合征不同中医证型胃肠道激素水平并总结其规律能够为本病的临床诊断和辨证分型提供参考和帮助[1，2]。

陈芝芸等[3]通过实验研究证明：肝郁脾虚型患者血cGMP 低于脾胃阴虚型和正常对照组,PGE2 高于正常对照组。脾胃虚弱型患者cAMP/cGMP 高于正常对照组。研究提示：肠易激综合征不同中医证型间血PGE2、环核苷酸的变化有一定区别，其区别可能在IBS发病和临床疗效中起作用。

王丽华等[4]通过实验研究证明，不同中医证型的IBS患者体内存在胃肠激素水平的变化。其中，脾气亏虚证组血浆cGRP水平及ET含量均比正常对照组明显降低(P

2IBS不同中医证型的脑肠肽比较

胃肠激素是调节胃肠运动的重要因素，胃肠动力异常和内脏感觉异常是IBS症状发生的主要病理生理学基础，近几年国内研究发现，IBS患者结肠黏膜的生长抑素、血管活性肠肽、P 物质等含量明显升高；故研究不同中医证型的IBS患者血浆神经肽Y（NPY）、P物质（SP）、血管活性肠肽(VIP)、胰高血糖素（GLU）的含量，探讨不同中医证型的IBS患者胃肠激素的变化规律有重要的临床意义[6，7]。

陈永萍等[8]通过实验研究证明，脾虚夹湿证患者血浆兴奋性递质SP浓度下降，抑制性递质VIP浓度上升，但结肠黏膜SP、VIP阳性细胞数与正常对照组相比却无明显的变化，即脾虚夹湿证患者血浆肽类激素改变与结肠黏膜SP、VIP阳性细胞数的变化不一致。肝肠气滞证患者兴奋性递质SP浓度上升，抑制性递质VIP浓度下降，同时乙状结肠黏膜内SP阳性细胞数增多，VIP阳性细胞数减少。IBS患者血浆SP、VIP的含量与正常组相比无明显差别，但在其不同证型之间有异常变化。上述结果提示，SP、VIP等脑肠肽的血浆含量及结肠黏膜内分泌细胞数的改变可能为IBS中医微观辨证的一项客观指标。

3IBS不同中医证型的前列腺素E2、核环核苷酸比较

IBS有不同程度的自主神经功能异常，环核苷酸为第二信史，PGE2为影响人体系统功能的重要因子，研究二者对了解疾病的发展有一定的意义。占宏伟等[9]通过临床对照研究证明：IBS肝郁脾虚证患者血PGE2高于正常对照组，而血cGMP浓度显著低于正常对照组，cAMP、cAMP/cGMP与正常组相比无明显区别，与消化性溃疡、慢性胃炎等器质性疾病肝郁脾虚证者的变化不一致。脾胃阴虚证血cGMP明显高于正常对照组，这与钱先等[10]报道的慢性胃炎、慢性结肠炎等

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导致的脾胃阴虚证患者的结果一致。而脾胃虚弱证患者由于血cAMP偏高，cGMP偏低，致cAMP/cGMP比值明显高于正常人。研究提示，肠易激综合征不同中医证型间血PGE2和环核苷酸的变化有一定的区别，其区别可能在肠易激综合征的发病和临床疗效中起作用。

4肠易激综合征不同中医证型微量元素水平比较

俞亚琴等[11]通过实验研究证明：肠易激综合征肝郁气滞型患者与正常对照组相比，血清铜含量明显增高，铁含量减少；脾胃虚弱型患者血清锌、铁含量下降；而痰湿内蕴型表现为锌含量减少；三型患者的锰及镁的含量均在正常水平。说明IBS 患者证型不同，血清微量元素也各有其特点和规律，这在一定程度上为肠易激综合征的中医辨证和微观辨证提供了客观依据。

5结语

综上所述，现代肠易激综合征微观辨证方面的研究在神经内分泌、胃肠道激素、微量元素等方面已经有了更深层次的认识。微观辨证使肠易激综合征中医证型向客观化、规范化迈进了一步。但还存在一些问题，如：中医辨证分型不够规范，没有统一公认的辨证分型等。今后应在中医辨证分型的基础上通过增加样本数量和新检测方法的运用进行可靠指标的联合检测，以反映中医证型的实质。

[参考文献]

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[9]占宏伟，项柏康，陈芝芸，严茂祥，等.肠易激综合征不同中医证型前列腺素E2和环核苷酸的变化及意义[J].浙江中医学院学报，2000,24（3）：16-18.

[10]钱先，贝淑英.脾胃阴虚证血浆环核苷酸的对比研究[J].中医杂志， 1990，31（1）：40.

第8篇：肠道微生物研究进展范文

[关键词]微粒；微载体给药系统；口服；中药

[收稿日期]2013-05-13

[基金项目]国家自然科学基金项目（81073071，81273655）；江苏高校优势学科建设工程项目（ysxk-2010）；南京中医药大学中药学一级学科开放课题项目（2011ZYX3-007）；江苏省2013研究生创新计划项目（CXZZ13-0629）

[通信作者]*狄留庆，教授，博士生导师，E-mail：diliuqing928@163、com

[作者简介]毕肖林，讲师，E-mail：bxl77@126、com药剂学将粒径在10-9～-4m的分散相分散于分散介质中所构成的分散体系统称为微粒分散体系。微载体药物递送系统[1]通过将药物吸附、包埋或连接于载体，利用载体的理化性质和选择性分布特点，解决大分子药物和小分子药物在递送过程中存在的溶解度低、稳定性差和吸收受限等问题，增加药物的溶出速率和吸收速率，提高生物利用度，提高药物的稳定性，或将药物特异性地导入靶器官、靶组织或靶细胞。微载体释药系统主要包括脂质体、微囊、微球、微乳、纳米粒、纳米混悬剂、纳米囊、纳米球、聚合物胶束等[2]。

由于胃肠道中独特的生理条件，口服微载体药物递送系统主要是通过改善口服药物的溶解性和膜渗透性，从而改善药物的口服吸收，提高其口服生物利用度，此外口服微载体还能够控制药物在体内的释放速率，降低药物在胃肠道中的局部浓度（避免局部刺激性）和维持一定的血药浓度[3]。中药制剂多以口服途径给药，很多中药活性成分存在吸收差，或代谢、消除迅速，不能达到有效血药浓度的问题，且中药复方制剂以多成分、多靶点、多途径为作用特点，也充分体现中医药的特色和优势。如何结合微载体给药系统在改善药物吸收、分布、代谢、排泄及其毒性方面的优势，将其运用于中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂的剂型设计是研究人员需要思考的问题。近年来中药微载体给药系统的研究日益增多，本文以口服途径给药为立足点，综述了近年来研究活跃的几种微载体给药系统在中药领域中的应用，探讨各种微粒载药系统在应用过程中存在的问题，以期对中药微载体给药系统的研发提供一定的指导。

1微乳和自微乳

1、1微乳和自微乳作为口服药物载体的特点

微乳（ME）是由水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂在适当的比例及条件下形成的一种透明或半透明、低黏度、各向同性且热力学稳定的油水混合系统。对水溶性和脂溶性药物都有溶解能力且具有较高的物理稳定性，因表面张力较低而易于通过胃肠壁的水化层，使药物能直接和胃肠上皮细胞接触，促进药物的吸收。此外微乳口服后可经淋巴吸收，避免了首过效应以及大分子通过胃肠道上皮细胞膜时的障碍[4]。口服ME制剂的生物利用度与ME乳滴的大小、油的性质、乳化剂类型及药物的油水分配系数等因素有关。

微乳属于热力学稳定体系，但长期贮存易发生微生物污染，微乳中的辅料在溶液中也易氧化、水解，以致影响稳定性和安全性。近年随着研究的深入，在微乳的研究基础上发展建立了自微乳化药物传递系统（SMEDDS），由药物、油相、表面活性剂、助表面活性剂所组成，在体温环境下，遇液体后可在胃肠道蠕动的作用下自发形成水包油型乳剂。药物在油/水两相之间分配，细小的油滴快速分布于整个胃肠道中，依靠其巨大比表面积大大提高了水不溶性药物的溶出，提高了药物的生物利用度，同时可以避免水不稳定药物的水解及药物对胃肠道的不良刺激[5]。制备自乳化释药系统的关键是对体系中油相及非离子表面活性的种类及比例进行优化。

过饱和自微乳释药系统（supersaturatable self-microemulsifying drug delivery system，S-SMEDDS）是在原有自微乳释药系统（SMEDDS）中添加水溶性纤维聚合材料如羟丙基甲基纤维素（HPMC）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等以使游离药物和包裹于微乳中的药物在胃肠道内达到过饱和溶解，从而增加药物溶解度，提高难溶药物的口服生物利用度[6]，同时，亦可降低表面活性剂的用量，减小对胃肠道的刺激，患者顺应性好。

1、2口服微乳和自微乳在中药中的应用

完茂林等[7]制备了川芎嗪口服油包油（O/O）微乳，结果显示川芎嗪微乳相对于川芎嗪片，其大鼠体内相对生物利用度为173、83%，体内平均滞留时间延长了约1、5 h，表明川芎嗪微乳可以提高口服生物利用度。杜红等[8]进行了穿心莲内酯口服微乳与穿心莲内酯片在家兔体内生物利用度的比较研究，结果表明穿心莲内酯微乳制剂达峰时间较短，且生物利用度明显高于穿心莲内酯片。葛根素生物利用度不佳的根本原因不是葛根素溶解度低，而是药物渗透性差。Wu等[9]将葛根素微乳与葛根素溶液相比，得出了微乳能促进葛根素的吸收并大幅度提高葛根素生物利用度的实验结论。Gui[10]制备了小檗碱微乳，大鼠体内生物利用度研究表明小檗碱微乳的生物利用度是片剂的6、47倍。还有许多的中药有效成分如苦参碱[11]、水飞蓟宾[12]、灯盏花素[13] 、榄香烯[14] 、羟基红花黄色素A[15]等制成微乳口服后，都能够很好地改善其口服生物利用度。

柯学等[16]在制备了黄芩素自微乳的基础上对其在大鼠体内生物利用度进行了研究，结果显示自微乳系统可增加黄芩素的溶解度，有利于提高口服生物利用度，且可能改变其胃肠道吸收行为。谢等[17]研究了齐墩果酸口服自微乳在大鼠体内的药动学特征，与普通片剂相比，齐墩果酸自微乳给药系统显著提高了口服生物利用度。Lu等[18]研制了9-硝基喜树碱的自微乳化制剂，药动学和抗癌实验表明，药物依靠油滴的巨大比表面积，9-硝基喜树碱的自微乳化制剂AUC和抗癌效果高于9-硝基喜树碱混悬液。Wu[19]制备了姜黄素自微乳制剂，大鼠药动学实验表明，自微乳显著提高了姜黄素的生物利用度，其相对生物利用度是姜黄素混悬液的1 213%。Mezghrani[20]制备了落新妇苷自微乳制剂，徐振中[21]制备了和厚朴酚口服自微乳制剂，游秀华[22]制备了广藿香醇自微乳制剂，熊颖[23]制备了银杏酮酯自微乳制剂，药代动力学研究结果表明自微乳制剂可显著提高落新妇苷、和厚朴酚、广藿香醇和银杏酮酯的口服生物利用度。

Gao等[24]对紫杉醇4种SMEDDS处方进行改进，其中S-SMEDDS处方血药浓度是SMEDDS处方的20倍，生物利用度则是其10倍，两者处方仅相差1个HPMC。彭璇制备了水飞蓟宾过饱和自乳化给药系统[25]，体内药动学研究表明[26]与水飞蓟宾自乳化给药系统相比，将水飞蓟宾制成S-SMEDDS可进一步提高其口服生物利用度。Chen等[27]制备了靛玉红过饱和自微乳给药系统，体外释放研究表明S-SMEDDS释放速率快于SMEDDS，体内生物利用度研究表明S-SMEDDS提高了口服吸收，其体内生物利用度是SMEDDS的129、5%。

目前口服中药ME和SMEDDS的研究多集中在改善难溶性单体药物口服吸收，提高其生物利用度方面。中药有效部位和复方的研究仅见于三七总皂苷（PNS）[28]和中药复方香砂养胃口服微乳[29]的研究以及交泰丸有效部位自微乳系统[30]和连香方自微乳制剂[31]的研究。

中医药学有着独特的理论体系，整体观、辨证论治、脏腑学说、理法中药等均是中医药学的精髓。“药有个性之特长，方有合群之妙用”。中药和中药复方是一个天然化学库，其疗效来源于所含有的各类有效成分的药理作用的综合，即各有效成分通过相同或不同的作用机制，作用于不同的靶点，或协同或拮抗而对机体产生疗效。微乳和自微乳（进入胃肠道后）作为油/水分散体系，油相和水相可以载有不同理化性质特别是不同溶解性的药物，从而可以发挥药物间的协同作用。如果能立足于中药多组分、多靶点的作用机制，制备中药多组分微乳或自微乳制剂，提高口服生物利用度，同时多组分协同作用，更好的发挥中药的整体作用特点。如李红磊[32]制备了油相和水相分别载有丹参酮和丹酚酸的丹参复合微乳，并做了相应的动物在体肠吸收研究和药效学比较，结果表明微乳载药体系可明显促进丹参酮的吸收，提高生物利用度，并且丹参酮和丹酚酸联合用药可增加疗效。此外中药多组分往往通过提取的方法来获得，提取物含量较多、组成复杂，且易吸潮，故在中药多组分微乳和自微乳递药系统研究中，辅料对药物体内外性质的影响，多组分释药机制和体内行为，制剂的产业化，生物利用度提高的机制等仍然需要研究人员进一步深入的研究与探讨。

2脂质体及前体脂质体

2、1脂质体及前体脂质体作为口服药物载体的特点

脂质体（liposome）是一种具有类似生物膜结构的双分子小囊。脂质体经口服后主要通过胃肠道吸收，从而到达靶器官发挥作用[2]。口服脂质体可以保护所运载药物，有效控制药物的释放，增加药物在胃肠道的吸收，提高其生物利用度，还具有服用方便，副作用少等优势。

脂质体虽有种种优点，但稳定性差的缺点是其难以广泛推广的重要因素之一。前体脂质体（proliposome）系指将脂质体膜材和药物的混合溶液在减压搅拌下逐步分布到一种可溶性固体载体表面，形成可自由流动的粉体状制剂[33]。与脂质体相比，前体脂质体由于制法简单、稳定性较高，在实现中药缓控释给药方面前景较好。

2、2口服脂质体及前体脂质体在中药中的应用

袁琼英等[34]自制了甘草甜素脂质体，并比较研究了其与甘草甜素药片供健康志愿者口服后的药动学情况，结果表明口服甘草甜素脂质体后可促进甘草甜素转变为甘草次酸和促进甘草次酸的吸收。顾一珠等[35]制备了葛根素脂质体并研究经大鼠口服后的吸收状况，最终发现脂质体在葛根素口服吸收中发挥了促进作用，提高了口服生物利用度。Song[36]制备了雷公藤红素脂质体，大鼠肠吸收模型显示与原料药相比，雷公藤红素脂质体在4个肠段的吸收都显著增长。如果对脂质体进行适当的修饰往往能够更充分利用中药并改善中药有效物质的吸收程度。王刚等[37]以聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺（PEG2000-DSPE）为修饰膜材，采用乳化蒸发-低温固化法制备了长循环纳米脂质体，并考察其理化性质及小鼠口服吸收特性。结果表明，与槲皮素普通脂质体相比较，制备的长循环纳米脂质体在增加槲皮素溶解度的同时提高了包封率。Sun[38]以聚乙二醇为修饰膜材制备的土大黄苷长循环脂质体改善了口服药动学参数，提高了抗肿瘤效果。Chen[39]制备了氯化N-三甲基壳聚糖修饰的姜黄素脂质体，与姜黄素混悬液和未被修饰的姜黄素脂质体相比，药动学参数显示其提高了口服生物利用度。

杨芰等[40]研究葛根素前体脂质体的药动学和生物利用度后，发现葛根素前体脂质体血药浓度达峰时间相对滞后，达峰浓度提高，清除速率降低，生物利用度显著高于葛根素对照品。林薇等[41]采用一种新型前体脂质体法制备川陈皮素自组装前体脂质体，并以混悬剂为对照考察其经大鼠灌胃给药后的药代动力学行为。药代动力学研究显示，与混悬剂相比川陈皮素脂质体在体内吸收较快，相对生物利用度为264、3%，MRT增加。肖衍宇等[42]以工艺简单的薄膜载体沉积法制备水飞蓟素前体脂质体，比格犬口服生物利用度试验表明成功改善了水飞蓟素的体内吸收情况。Chu[43]制备了水飞蓟素的氧化产物脱水水飞蓟素前体脂质体，其在家兔中的口服生物利用度是混悬液的228、85%。

脂质体的给药途径主要有静脉给药、口服给药、鼻用、透皮、眼用等。目前静脉注射仍是脂质体主要给药形式，但由于脂质体制剂口服给药安全、方便，易于被患者接受的特点，再加上脂质体制剂具有口服吸收有效、易于穿透生物膜、副作用和刺激性小等优势，脂质体口服给药逐渐成为目前研究的热点。药物被脂质体包裹后的载药脂质体具有靶向性、缓释性、降低药物毒性、提高药物稳定性等特点，中药脂质体的疗效是由脂质体所包裹的中药成分所决定的，目前脂质体主要用于包裹毒性大、不稳定或吸收效果差的中药，对于一些活性好，但半衰期短的中药活性成分，可考虑开发成脂质体缓释剂型。如盐酸青藤碱脂质体缓释片[44]优于骨架缓释片，表现在受胃排空影响较小，较少地受到消化道食物输送节律的影响，药物吸收均匀有规律；用药后药物质点广泛分布，增大分布面积，有利于吸收，局部刺激减少；使药物在体内滞留时间延长，血药浓度波动减小。前体脂质体在中药缓控释中的前景在于未来它与其他剂型的结合，如填装成肠溶胶囊或者进一步制备成肠溶崩解片，在肠道水性环境下边水合边释药，如果水合得到的脂质体粒径足够小，还可以携带药物直接被小肠黏膜吸收。

3微球与微囊

3、1微球与微囊作为口服药物载体的特点

微囊（microcapsule）系指利用天然的或合成的高分子材料（统称为囊材）作为囊膜壁壳，将固态或液态药物包裹成的药库型微型胶囊。药物制成微囊后主要可以增加其稳定性，掩盖不良臭味，防止在胃内破坏或对胃的刺激作用，延长作用时间达到缓释效果等。微囊还可以进一步制成片剂、胶囊剂、注射剂等微囊化制剂。

微球（microspheres，MS）是一种用适宜高分子材料为载体包裹或吸附药物制成的球形或类球形微粒，通常粒径在1～250 μm。

3、2口服微囊与微球在中药中的应用

口服微囊的研究大多集中于定位与缓释方面，定位以胃部与小肠为主。例如三七总皂苷（PNS）口服吸收最佳部位为十二指肠，赖玲等[45]将PNS制备成肠溶微囊（胶囊型），与市售口服血栓通胶囊比较，结果表明自制PNS肠溶微囊生物利用度更高。辣椒碱具有高度的肝首过效应，半衰期过短，生物利用度也较低，仲博等[46]研究辣椒碱肠溶微囊，并进行了处方的设计与工艺研究，因它能将药物传递到肠道内，使药物富集于病变部位，达到较好的治疗效果。李药兰等[47]运用微囊化技术制备中药茶多酚（TP）-聚乳酸（PLA）缓释微囊，提高了茶多酚的稳定性。

赵红[48]采用乳化溶剂扩散法制备口服丹皮酚缓释微球，并以丹皮酚原料药为对照，根据大鼠的体内药物动力学试验结果考察自制微球的体内外相关性。药物在37 ℃蒸馏水中12 h释放达到85%以上，大鼠体内的药动学实验表明，制得的丹皮酚缓释微球的体外释放累积百分数与体内吸收分数相关系数较好（r=0、977 5），生物利用度是丹皮酚原料药的136、81%。

中药制剂在临床治疗上同样存在缓释制剂的需要，要求制剂能较长时间地维持药物有效浓度，避免达到中毒浓度。微囊和微球是中药口服缓控释制剂的类型之一，是借鉴西药缓控释制剂的理论、技术和实践在中药口服缓控释给药系统方面进行的积极、有意义的研究与探索。

4聚合物胶束

4、1聚合物胶束作为口服药物载体的特点

聚合物胶束由两亲性聚合物组成，是当两亲性聚合物的浓度超过临界胶束浓度（CMC） 后自发形成的热力学稳定体系。胶束制剂粒径小（

4、2口服聚合物胶束在中药中的应用

Kwon[50]制备了染料木素Pluronic F127聚合物胶束，大鼠口服生物利用度实验表明其可以提高染料木素的口服生物利用度。吴益平等[51]以水飞蓟素为模型药物研究了两亲性壳聚糖胶束的大鼠在体肠吸收。实验证明，水飞蓟素胶束和混悬液在整个肠段都有吸收，但胶束制剂在各个肠段的Ka和Peff都大于混悬液，两者之间有显著性差异，说明将水飞蓟素制备成胶束可以明显提高肠道对水飞蓟素的吸收。Kim等[52]为了加速胃肠道中紫杉醇从胶束中释放，以便更好地适用于胃肠道给药，将丙烯酸引入聚合物中制备pH敏感性胶束，12 h内药物完全从胶束释放，从而提高紫杉醇的生物利用度。Dahmani[53]制备了泊洛沙姆和全反式维甲酸（LHR）混合的聚合物胶束包载紫杉醇，口服药动学参数AUC和Cmax较紫杉醇LHR聚合物胶束和泰素（紫杉醇注射液）显著提高。

聚合物胶束作为一种新兴的口服给药体系，其提高难溶性药物生物利用度的机制可以通过抑制P-糖蛋白增加药物透过细胞膜的量，通过胞饮作用将包裹在胶束内部的药物吸收，改变细胞膜的流动性，聚合物和从胶束中解析释放的药物都以被动扩散的形式透过细胞膜，在胆汁的协同作用下吸收。目前在口服中药中的应用还处于起步阶段。

5固体脂质纳米粒

5、1固体脂质纳米粒作为口服药物载体的特点

固体脂质纳米粒是以固态天然或合成的类脂如卵磷脂、三酰甘油等为载体，将药物包裹或夹嵌于类脂核中制成的固体胶粒给药系统。其载药量高，生物毒性低，兼有控释和保护药物的优势，作为口服药物载体，还可利用其本身的黏着性提高药物的生物利用度，减少不规则吸收。SLN可以水混悬液的形式或制成传统剂型，如片、丸、胶囊、散剂后口服[54]。

5、2固体脂质纳米粒在中药中的应用

李厚丽等[55]制备的槲皮素固体脂质纳米粒，平均粒径为217、3 nm，包封率为48、50%，其小鼠体内吸收优于槲皮素原料药。Wang[56]制备了α-细辛脑固体脂质纳米粒，与溶液剂相比口服相对生物利用度提高，同时增加了大脑和肺部的组织分布。胡海洋等[57]对所制得的芹菜素固体脂质纳米粒进行了药动学研究，芹菜素固体脂质纳米粒的相对生物利用度为327%，表明芹菜素固体脂质纳米粒可有效提高芹菜素的生物利用度。孙铭等[58]将紫杉醇制成固体脂质纳米粒而显著提高其生物利用度，将其用于口服给药不仅避免了紫杉醇注射剂的不良反应，而且提高了病人服药的顺应性。Li[59]制备了隐丹参酮固体脂质纳米粒，大鼠药动学实验表明其提高了隐丹参酮的口服生物利用度。Hao[60]用中心组合设计法优选处方，以凝聚法制备了黄芩苷固体脂质纳米粒，与对照液比，其Cmax，MRT，AUMC0-∞，AUC0-∞分别提高了1、6，1、9，5、0，2、6倍。

固体脂质纳米粒具有靶向、缓释、控释、降低全身毒副作用等优点，是极具发展潜力的一个领域，可借助固体脂质纳米粒，通过胃肠道淋巴吸收，减少肝脏首过效应，提高中药难溶性成分的口服生物利用度。

6纳米混悬剂

6、1纳米混悬剂作为口服药物载体的特点

纳米混悬剂（nanosuspensions）是加入适宜表面活性剂的纳米分散体系，药物以纳米状态高度分散，比表面积大，提高了药物的可润湿性、饱和溶解度及溶解速度[61]，口服使用的纳米混悬剂还可增强与生物膜的黏附性，延长胃肠道的黏附时间和滞留时间，有效地提高药物生物利用度[62]。

6、2纳米混悬剂在中药中的应用

蒲晓辉[63]制备了羟基喜树碱纳米混悬剂，并进行了制剂学评价，试验结果证明，其粒径小于300 nm且分布均匀，粒子多呈棒状或块状， 药物以结晶形式存在，能长期维持较高的过饱和溶出水平。Caco-2细胞模型研究不同质量浓度的羟基喜树碱纳米混悬剂的细胞摄取与跨膜转运，表明纳米混悬剂能有效地增加羟基喜树碱的细胞摄取量和跨膜转运速率[64]。Wang[65]制备了水飞蓟素纳米混悬剂，细胞转运实验表明纳米混悬剂有助于药物透过Caco-2细胞膜，药动学实验进一步证实水飞蓟素纳米混悬剂可以显著增加其口服生物利用度。She[66]制备了灯盏花素纳米混悬剂并进行了大鼠体内药动学研究，结果灯盏花素纳米混悬剂溶解度增加，与粗粒悬浮液相比，绝对生物利用度从（1、3±0、9）%增加到（14、4±3、7）%。Gao[67]制备的姜黄素纳米混悬剂增加了其溶解度，大鼠在体肠吸收和小鼠药动学实验表明纳米混悬剂促进了姜黄素的吸收，提高了生物利用度。

相比化学药，中药有效成分或部位给药剂量相对较大，且具有处方比例高，药物理化性质复杂的特点，要求药物传递系统必须具有高载药能力，且适用范围广，受药物性质影响小。而纳米混悬剂通过对附加剂的选择可以得到表面性质不同的微粒，特别适合于大剂量、难溶性药物的口服吸收，而且纳米混悬剂制备方法多样，生产过程简单，具有工业化生产的可能，故开展中药纳米混悬剂的研究具有可能性和现实意义。

7小结

鉴于中药中许多活性成分因溶解度低或膜渗透性差而使用受到限制，设计新剂型以便更好的提高中药有效成分或部位的溶解性、渗透性以及降低其毒副作用一直是研究的热点。目前中药口服微载体递药系统的研究仍然以中药单体成分为主，中药有效部位和中药复方的微载体给药系统研究很少，且仅见于微乳和自微乳及脂质体给药系统。目前，可以大量获得单一有效成分的中药不多，中药有效部位或复方制剂占有相当比例。因此，以有效部位或复方作为中药微载体制剂研究中的切入点更具有现实意义。

在口服中药微载体释药系统研究中，各种微载体释药系统促进吸收，提高口服生物利用度的机制不尽相同，在深入研究口服吸收过程中影响其生物利用度的各种因素的基础上，还应重视体内外评价方法和模型的建立。尤其是中药多组分释药系统，因组分复杂、成分多样，生物利用度评价研究还较为薄弱，其评价体系的建立具有一定的探索意义，不仅有助于阐明其在人体胃肠道促进吸收，提高稳定性，定位、控制释放的机制，其结果还可用于预测释药系统口服后在人体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，是释药系统设计科学、合理的可靠保证。

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Application of oral micro-carrier drug delivery system in

studies on traditional Chinese medicine

BI Xiao-lin1， 2， 3， LIU Xuan1，ZU Qiang1， DI Liu-qing1， 2， 3*，（1、 School of Pharmacy， Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210023， China；

2、Jiangsu Engineering Research Center for Efficient Delivery System of Traditional Chinese Medicine， Nanjing 210023， China；

3、 Nanjing Engineering Research Center for Industrialization Traditional Chinese Medicine Pellets， Nanjing 210023， China）

[Abstract]Drug-loading micro-particles are a targeted， positioned and controlled-release drug delivery carrier with a wide application prospect、 Various micro-carrier drug delivery systems have their own advantages in promoting absorption， improving stability， targeting and controlled release、 Accordingly， it is of far-reaching significance for the studies on micro carrier drug delivery systems to build oral traditional Chinese medicine（TCM） compound micro-carrier drug delivery systems with effective TCM components and effective fractions、 This article introduces several features and advantages of oral micro-carrier drug delivery systems， and summarizes their application in the field of TCMs.

第9篇：肠道微生物研究进展范文

关键词: 断肠草；生物总碱；微波提取；正交实验

中图分类号:O 629.3；R 284.1

文献标志码:A文章编号:1672-8513(2012)02-0084-04

Microwave-Assisted Extraction Techniques for the Total Alkaloid of Gelsemium Elegans Benth

CHEN Hao1,MIN Yong2,ZHAO Jingfeng1,YANG Xiaodong1,WAN Weichao1,ZHANG Jiguang1,TU Xuefei1,LI Liang1

(1. Key Laboratory of Medicinal Chemistry for Natural Resources，Ministry of Education of China， Yunnan University，Kunming 650091，China；2. Key Laboratory of Natural Pharmaceutical and Chemical Biology of Yunnan Province，Honghe University，Mengzi 661100，China)

Abstract: Using the microwave-assisted extraction techniques for the total alkaloid of Gelsemium Elegans Benth and analyzing the extraction yield，this research focused on the different experimental conditions for such extraction. The result showed that using CHCl3 as solvent, the microwave power at 500W，the solid-to-liquid ratio at 1∶8.0，the extraction time for 360s(120 s for each，3 times)，the experiment had the highest yield of 1.63% and the extraction yield for the total Alkaloid improved remarkably.

Key words: Gelsemium elegans Benth；total alkaloids；microwave-assisted extraction；orthogonal experiment

断肠草(Gelsemium elegans Benth)，中草药名为钩吻，又名为大茶药、毒根、野葛、胡蔓藤等，为马钱科(Loganiaceae)胡蔓藤属（Gelsemium）的全草［1-3］，是我国传统的药用植物，用其根、茎、叶，其性温味辛、苦，有大毒［4-7］.主产于亚洲和北美，我国主要分布于滇、黔、桂等省的山地灌木丛中，是世界著名的剧毒植物［8］.在临床上常用于抗肿瘤、免疫调节、抗炎镇痛、扩瞳及畜禽复壮等方面.断肠草主要含钩吻生物碱，为其重要的有毒成分［9-11］,尤其以嫩叶、嫩芽的毒性最强，在民间依据中医“以毒攻毒”的理论用来治疗疔疮、痈疽、癌症等一些恶性疾病.近年来，人们对断肠草的研究和应用范围进一步扩大.

在已有的文献报道［12-14］中人们主要采用索氏回流、常规浸提、超声波等法提取断肠草生物总碱，还没见利用微波辅助技术提取断肠草生物总碱的相关报道.为了充分利用本地丰富的断肠草资源，本实验利用微波技术对断肠草生物总碱提取工艺进行了初步探索，为进一步发掘它的药用价值和今后深入开发利用本地丰富的断肠草资源提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 仪器、试剂及材料

主要仪器：MAS-II型常压微波合成/萃取仪(上海新仪微波化学科技有限公司)；数显电子天平（AR1140，梅特勒-托利昌仪器上海有限公司）；旋转蒸发仪（1001DG，上海爱郎仪器有限公司）；ZF-20D暗箱式紫外分析仪（巩义市予华仪器有限责任公司）；封闭电炉（北京市光明医疗仪器厂）；DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）.

试剂及材料：CHCl3(化学纯)，C2H5OH(化学纯)，1%、3%、5%HCl(分析纯)，1%、3%、5%NaOH(分析纯)，浓NH3•H2O(分析纯)，石油醚(化学纯)，1% 钼酸钠MoNa2O4(分析纯)，断肠草（Gelsemium elegans Benth）于2008年6月采于云南省红河州绿春县.

1.2 实验因素及指标

本实验考察影响提取结果的4个因素，即溶剂种类、料液比(断肠草粉末质量与提取溶剂体积之比即g/mL)、提取时间、微波功率.以提取物中断肠草生物总碱粗提物的提取率为考察指标.

1.3 实验方法

1.3.1 提取工艺流程

干燥断肠草粉碎（过0.613~0.441mm孔径筛）3%NaOH溶液拌匀、阴干 2d后于40℃烘箱烘4~5h 于烘干的药粉中加入提取溶剂 旋转蒸发仪减压回收溶剂 得浸膏 加入2%HCl放置24h 加入少量石油醚除去脂溶性杂质 加入30mL氯仿萃取3次 减压回收溶剂得浸膏 烘干后称重 断肠草生物总碱粗提物.

1.3.2 断肠草生物总碱的化学鉴别

1%钼酸钠的硫酸试液与钩吻生物碱反应，溶液呈浅黄色［15-17］.

第2期 陈 颢,闵 勇,赵静峰，等：微波法提取断肠草生物总碱的工艺

1.3.3 断肠草生物总碱的纯化

将提取液用旋转蒸发仪50℃时减压回收溶剂浓缩成浸膏，用2%HCl溶解浸膏，水浴中放置12h（变为蓝黑色）取出后，倒入分液漏斗加入少量石油醚萃取以除去脂溶性物质，分液，下层为黄绿色（HCl层），下层用浓氨水调节溶液变为紫红色（pH 9~10）,所得溶液分别用30mL氯仿萃取3次，上层为乳白色，下层为深绿色（氯仿层），减压回收溶剂后干燥称重［18-21］.

1.3.4 断肠草总生物碱提取率计算

提取率=断肠草生物总碱粗提取物总质量样品质量×100%.

2 结果与讨论

2.1 断肠草生物总碱提取条件的优化实验

2.1.1 不同提取溶剂对断肠草总碱提取率的影响

称取断肠草粗粉30g，经3%NaOH溶液处理阴干后，分别加入75%、85%、95%C2H5OH，CHCl3，1%、3%、5%HCl，1%、3%、5%NaOH 各210mL，置于功率设定为600W的微波萃取仪中提取4min，由表1和图1可知，在相同提取条件下，提取溶剂不同，断肠草生物总碱的提取效果也不相同，以氯仿为提取溶剂时的总碱粗提物得率最高.

2.1.2 不同微波功率对断肠草总碱提取率的影响

称取断肠草粗粉30g，按1∶7的料液比加入氯仿210mL，分别在300、400、500、600、700W功率下提取4min，由图2可知,不同的微波功率对断肠草生物总碱的提取率有显著的影响，其原因是不同物质对微波具有不同的吸收能力，图2结果表明，断肠草生物总碱的提取率在500W的功率下，提取效果最好.

2.1.3 不同提取时间对断肠草总碱提取率的影响

称取断肠草粗粉30g，按1∶7的料液比加入氯仿210mL，在微波功率500W下分别浸提1、2、3、4、5、6、7、8、9min，图3结果表明，当微波加热时间达到5min时，溶剂对断肠草生物总碱的提取效果最好；随着时间的增加，提取率逐渐减小，原因可能是在微波辐射过程中，微波加热的时间过长导致温度过高，从而导致断肠草生物总碱挥发性成分的分解，提取率下降.综合分析，宜选择提取时间为5min.

2.1.4 不同料液比对断肠草总生物碱提取率的影响

称取断肠草粗粉30g，分别按1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10、1∶11、1∶12的料液比加入氯仿，在微波功率500W下分别提取5min.由图4可知，随着固液比的增大，断肠草总生物碱的提取率明显增大，至1∶8后出现下降的趋势，这可能是因为总生物碱的溶出量已经达到平衡，综合分析，宜选择料液比为1∶8.

2.2 微波萃取法最佳提取工艺条件的选择

2.2.1 正交实验结果分析

通过单因素优化实验得出最佳提取溶剂、料液比、微波功率、提取时间分别为氯仿、1∶8、500W、5min.在单因素实验的基础上，利用正交法“均衡分散”的特点，以料液比（A）、不同微波功率（B）、提取时间（C）为主要考察因素，选用正交表L9(33)，设计3因素3水平9个实验，以断肠草总碱粗提物的提取率为考察指标，确定最佳工艺条件，实验结果见表2.

上述9组正交实验结果分析表明：

极差RC>RA>RB，由此可知，提取时间C对断肠草总生物碱的提取率具有显著影响，而料液比A和微波功率B对断肠草总生物碱的提取效果影响不明显，因此，提取时间是影响提取率的重要因素，其次是料液比和微波功率.再根据K值进行分析，得出A2比A1、A3好,B2比B1、B3好，C3比C1、C2好，因此，整个实验的最佳组合工艺条件为A2、B2、C3，即以氯仿为提取剂、固液比为1∶8、微波功率500W、提取时间6min时断肠草生物总碱粗提取物得率最高.

2.2.2 正交设计实验结果方差分析

采用正交实验助手(Ⅱ)系统对正交实验进行方差分析，分析结果见表3.

由表3可知，对实验结果进行方差分析，提取时间C对断肠草总生物碱提取率具有显著的影响，而料液比A和提取时间B对断肠草总生物碱的提取率影响不显著，其结果与极差分析一致，表明优选工艺是可信的.因此，微波辅助技术应用于中药有效成分的提取是一种省时、节能、快捷的方法，值得我们在实际生活中进一步推广应用.

3 结论与讨论

本实验运用微波辅助萃取技术对绿春地区断肠草生物总碱提取工艺进行优化研究，以氯仿为提取剂、料液比为1∶8、微波功率500W、提取时间6min时断肠草生物总碱粗提物得率最高为1.63%，较前人采用索氏回流1.22%、常规浸提0.42%、超声波1.57%等法总碱粗提物得率高［22-27］.同时也为进一步开发利用丰富的断肠草资源提供了更多的科学依据.

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