土壤基益生菌简介，功能和健康特性

谷禾健康

在20世纪初，Elie Metchnikoff（著名生物学家，酸奶之父）发现了有益的肠道微生物，该微生物可使肠道健康正常化并延长寿命，后来被称为“益生菌”。益生菌是指“以适当的剂量给予宿主健康有益的活生物体” 。

益生菌如今越来越受欢迎，主要是因为它们对我们整体健康的重要性。益生菌主要存在于人体肠道内，通过维持肠道微生物平衡，在宿主体内发挥有益作用。

不久前发表于《自然•化学》的一项最新研究成果表明，“吃土”也能调节肠道微生物组和治疗肠炎。

究其原因是许多益生菌来源于土壤微生物 (SBO)。细菌在土壤中有着惊人的多样性和丰富性，它们在土壤生态系统中的作用方式与它们在肠道生态系统中的作用相似。

注：该研究中的“吃土”并不是直接食用土壤，而是“人造土”，通过人工合成的方法构建的土壤仿生材料。事实上，自然界土壤中的微生物与肠道菌群中的微生物并不完全相同，且土壤中可能存在有害物质，如重金属、农药等，因此，直接食用土壤可能会引起不必要的健康问题。

考虑土壤微生物的多样性和复杂性，为了让大家更好地了解来源于土壤微生物的益生菌，本文将介绍其中最常见的土壤益生菌及其作用。希望对未来益生菌的选择和恢复肠道微生态提供一定价值。

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什么是土壤微生物？

土壤微生物一词涵盖了土壤中高度多样化的细菌（和其他生命形式），这些细菌在土壤中自然存在。在引入工业化和现代农业之前，我们每天都会定期接触这些细菌。近年来，一些土壤微生物已被分离并用作益生菌。

许多土壤微生物的一个关键特征是它们可以形成孢子。当条件不太有利时，土壤微生物会形成小孢子，这是细菌的一种休眠形式，具有坚硬的保护性外涂层。在这种形式下，细菌对热、酸和大多数抗生素具有高度抵抗力。

土壤微生物和肠道微生物组息息相关

doi: 10.3390/microorganisms7090287

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★ 土壤基益生菌对人体的益处表现在：

• 通过触发抗体来帮助调节免疫系统；

• 对抗肠易激综合征，调节肠道功能；

• 减轻炎症；

• 治疗腹泻、腹痛和腹胀；

• 帮助消化和营养吸收；

• 防止感染；

• 支持情绪和心理健康；

• 支持平衡肠道微生物群；

• 促进新陈代谢，加速脂肪流失；

• 缓解过敏症状

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益生菌中最常用的八种土壤微生物

以下是益生菌中最常用的八种土壤微生物:

Bacillus coagulans(凝结芽孢杆菌)

Bacillus subtilis (枯草芽孢杆菌)

Bacillus clausii(克劳氏芽孢杆菌)

Bacillus indicus (印度芽孢杆菌)

Bacillus licheniformis（地衣芽孢杆菌）

Enterococcus faecium (屎肠球菌)

Enterococcus faecalis（粪肠球菌）

Clostridium butyricum（丁酸梭菌）

注：印度芽孢杆菌是Bacillus属的微生物，原产地为中国。

在下文中介绍了八种来源于土壤微生物的益生菌在人类临床试验中的作用，以确定哪些菌株有较好的治疗前景。

01 

凝结芽孢杆菌 (Bacillus coagulans)

凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）是一种产生L-乳酸的革兰氏阳性细菌。最适生长温度为45-50℃，最适pH为6.6-7.0。它表现出乳酸杆菌科的许多典型特征，但与大多数乳酸菌不同，凝固芽孢杆菌可以形成孢子。

图源：JBMbio

六种凝结芽孢杆菌菌株在人体临床试验中得到充分研究：

✦六种不同菌株显示能够调节肠道微生物群、改善肠易激综合征

GBI-30, 6086

Bacillus coagulans GBI-30, 6086 (“Ganeden BC30”)：通过至少10项人类随机对照试验，这是研究最深入的土壤菌株之一。GBI-30、6086已被证明可以改善肠易激综合征 、免疫功能并且可能有益地调节肠道微生物群。

体外研究还表明，它可能有助于果糖和乳糖的消化。

LBSC (DSM 17654)

Bacillus coagulans LBSC (DSM 17654)：两项随机对照试验表明该菌株对肠易激综合征患者和急性腹泻或腹部不适患者有益。

MTCC 5856

MTCC 5856（“LactoSpore”）：两项随机对照试验表明，该菌株可显著减轻肠易激综合征患者的腹胀、腹痛和抑郁症状。

SANK 70258

Bacillus coagulans SANK 70258 (“Lacris-S”):

一项随机对照试验和一项开放研究发现，该菌株可改善健康成人的大便频率，减少大便次数，且无不良影响。

最近一项使用人体肠道模型系统的研究发现，该菌株抑制了肠杆菌科中的促炎细菌，并增加了健康个体中产丁酸盐的毛螺菌科的丰度。

注：自1966年以来，该菌株已在日本用作食品成分。

SNZ 1969

Bacillus coagulans SNZ 1969：一项安慰剂随机对照试验发现，这种菌株显著改善了结肠转运时间并减少了轻度间歇性便秘人群的肠道不适。它也被证明对细菌性阴道病有效。

另一项使用SNZ 1969以及克劳氏芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的随机对照试验发现，胃肠道不适的成年人的嗳气、腹胀、疼痛和总体症状有所减轻。

Unique IS-2

Unique IS-2（“ProDURA”）：四项人类随机对照试验发现该菌株对儿童和成人的细菌性阴道病和肠易激综合征均有效。该菌株还被证明可以在体外代谢果糖。

所有这六种菌株都作为食品成分进行了安全评估，并获得了食品药品监督管理局的“公认安全”(GRAS) 状态。

▸ 小结

这些凝结芽孢杆菌菌株似乎是安全的、耐受性良好的，并且可能对患有细菌性阴道病或肠易激综合征的患者特别有益。

02枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一种形成孢子的革兰氏阳性细菌，被认为是人类肠道的正常居民。

枯草芽孢杆菌天然存在于纳豆中，纳豆是一种由发酵大豆制成的日本传统食品。

在引入抗生素之前，枯草芽孢杆菌培养物就已在世界范围内广泛用作免疫刺激剂，以帮助治疗泌尿道和胃肠道疾病。

B.subtilis可以产生一种降解草酸盐的酶，也可能产生少量维生素K2。

图源：eol.org

三种枯草芽孢杆菌菌株已证明对人类有治疗作用，并已通过作为食品成分的安全性测试：

✦三种不同菌株显示能够改善人体健康状况

DE111

Bacillus subtilis DE111：在训练期间对运动员进行的两项随机对照试验发现枯草芽孢杆菌DE111具有良好的耐受性。女运动员的体脂率下降幅度更大；男性运动员发现血液中的炎症标志物减少，对身体机能没有影响。

其他安慰剂随机对照试验发现枯草芽孢杆菌DE111改善了肠道不规律，增加了抗炎免疫细胞群的活性，降低了空腹血糖并降低了健康成人的总胆固醇。

该菌株被食品药品监督管理局公认为安全。

CU1

Bacillus subtilis CU1（“LifeinU”）：一项随机对照试验发现，为期10天的B. subtilis CU1补充剂耐受性良好，并改善了老年人的免疫功能（粪便和唾液 中的免疫球蛋白）。

它没有表现出任何抗生素耐药性，并被证明在体外不存在产毒活性。

MB40

Bacillus subtilis MB40 (“OPTI-BIOME”) :

一项随机对照试验发现，该菌株在健康成人中具有良好的耐受性，可降低男性受试者的腹胀强度和胃肠道症状，并适度改善总体健康状况。

该菌株被食品药品监督管理局公认为安全 。

在亚洲对另外两种菌株进行了深入研究：

R0179

Bacillus subtilis R0179（“Medilac-S”）：

该菌株存在于亚洲益生菌制剂Medilac-S中，该制剂还含有Enterococcus faecium R0026。几项安慰剂随机对照试验发现，两种菌株的制剂减少了肠易激综合征相关的腹痛，并改善了结肠镜检查的肠道。

最近一项针对临床试验的荟萃分析得出结论，Medilac-S也可有效诱导溃疡性结肠炎的缓解。

两项随机对照试验还发现，分离的枯草芽孢杆菌R0179具有良好的耐受性，并在通过人体胃肠道后存活下来。

TO-A

Bacillus subtilis TO-A (“BIO-THREE”) :

这种枯草芽孢杆菌菌株与E. faecalis T-110和C. butyricum TO-A相结合，作为益生菌在亚洲得到了相当深入的研究。在随机对照试验中，这三种菌株已被证明可以减少手术患者的术后感染并缩短急性腹泻患儿的住院时间。

▸ 小结

通常研究的枯草芽孢杆菌菌株似乎是安全的、耐受性良好的，并且没有不良反应的报道。一些菌株似乎对改善免疫功能和肠道规律性特别有益。

03克劳氏芽孢杆菌 (Bacillus clausii )

克劳氏芽孢杆菌（Bacillus clausii）是一种形成孢子的革兰氏阳性细菌，以其对金黄色葡萄球菌和艰难梭菌的抗菌活性而闻名。它被认为是一种共生微生物，已从健康个体的小肠和粪便中回收。

只有两种菌株组合已在人类身上进行过研究：

✦两种不同菌株组合显示对过敏、肠易激综合征有益

Bacillus clausii OC、NR、SIN和T

自1958年以来，这四种菌株已被广泛研究并用作药物制剂Enterogermina（美菌纳）。这些菌株已被证明具有酸和胆汁抗性，并且在人类单次口服给药后可在粪便中恢复4-12天。

这些菌株可能对那些有过敏症、减少鼻塞和抗组胺药需求的人特别有益。

它也被证明可以减少幽门螺杆菌抗生素治疗期间的副作用。

一项针对40名诊断为“小肠细菌过度生长”患者的研究发现，服用美菌纳一个月可使 47%的患者的葡萄糖呼气试验结果恢复正常。

值得注意的是，这个比率与许多用于小肠细菌过度生长治疗的抗生素所见的正常化率相当。只有一名患者报告了便秘的副作用。

尽管美菌纳有许多记录在案的益处和总体安全性，但仍有零星的克劳氏芽孢杆菌败血症病例报告。大多数报告都是在老年人、重病患者或免疫功能低下的个体中使用益生菌。

Bacillus clausii UBBC-07

在一项针对印度急性腹泻儿童的安慰剂对照随机试验中，该菌株被证明可以改善粪便稠度并缩短腹泻持续时间。该菌株经过了毒理学研究，被确定可供人类安全食用。

▸ 小结

克劳氏芽孢杆菌已在许多随机、安慰剂对照试验中证明了疗效，并且可能对过敏或肠易激综合症患者特别有益。

脓毒症的个别病例报告表明，老年人、重病或免疫功能低下的人以及最近服用广谱抗生素的人可能禁忌使用它。

04印度芽孢杆菌（Bacillus indicus）

印度芽孢杆菌（Bacillus indicus）是一种形成孢子的细菌，因其能够有效刺激免疫系统并产生高水平的类胡萝卜素、维生素和喹啉而受到吹捧。

✦暂未有毒性或致病性的发现

体外和动物研究未能发现B.indicus HU36的任何潜在毒性或致病性，该菌株是益生菌中最常用的菌株，并且没有关于人类感染的报道。

▸ 小结

关于人类印度芽孢杆菌的科学研究，目前还缺乏人类证据。

05地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）

地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）是一种革兰氏阳性、产芽孢的细菌，通常用于工业酶生产。

在所有基于土壤使用的益生菌中，地衣芽孢杆菌可能是最具争议的。

✦可能具有一定毒性

根据一些报道，地衣芽孢杆菌可能是一种机会性病原体，可导致免疫功能低下的宿主感染。

然而，其他报告得出的结论是，地衣芽孢杆菌的毒力非常低。地衣芽孢杆菌存在于韩国传统消费的许多发酵食品中，并且已从健康人类志愿者的胃肠道中分离出来，因此至少某些菌株似乎是共生的。

虽然已经出现了与大量该物种的分离相关的急性自限性胃肠炎病例, 对肠上皮细胞的毒性或直接影响尚未得到证实。很难确定这些报告病例中的物种（数量相当有限）是否积极参与了感染，或与一种不明病原体一起分离。

只有四项关于分离的地衣芽孢杆菌的人体研究，没有一项提供菌株信息，并且只有一项是随机和安慰剂对照的。

▸ 小结

虽然含有地衣芽孢杆菌的传统发酵食品几乎是安全的，但目前没有足够的证据支持大剂量补充地衣芽孢杆菌。最好谨慎行事，避免使用含有该物种的益生菌。

06屎肠球菌（Enterococcus faecium）

✦发酵碳水化合物

Enterococcus faecium是革兰氏阳性菌。虽然它不形成孢子，但它可以耐受多种环境条件。E. faecium是人类肠道的正常居民，发酵碳水化合物并产生乳酸作为副产品。

粪肠球菌的一些菌株可以在传统发酵食品中找到。

by Dennis Kunkel Microscopy

✦可能致病

然而，粪肠球菌也可能致病，引起新生儿脑膜炎和心内膜炎等疾病。这种细菌的许多菌株已经产生了抗生素抗性和毒力因子，使其能够聚集并形成生物膜。

在美国，80-90%的医疗器械相关感染可归因于耐抗生素粪肠球菌。因此，人们担心将其用作益生菌。

已经研究了许多不同的菌株，但只有两种菌株值得强调，它们已经在多项人体试验中进行了研究：

M-74

Enterococcus faecium M-74：该菌株有许多与之相关的“随机”临床试验，但每一个菌株都服用益生菌和50微克硒。

许多益生菌指出这些研究表明粪肠球菌可以降低胆固醇，但缺乏硒对照组意味着硒单独提供治疗效果是完全合理的。

R0026

Enterococcus faecium R0026 (“Medilac-S”)：

该菌株存在于亚洲益生菌制剂Medilac-S中，该制剂还含有枯草芽孢杆菌R0179，并在国内得到了很好的研究。

如前面所述，多项随机对照试验发现，双菌株制剂可减少肠易激综合征相关的腹痛，并改善结肠镜检查的肠道准备，还可以有效诱导溃疡性结肠炎的缓解。

▸ 小结

除了Medilac-S中的菌株外，很少有精心设计的随机对照试验证明了粪肠球菌的功效。

鉴于其可能获得多重抗生素耐药性并引起感染。谨慎使用高剂量的分离粪肠球菌。

07粪肠球菌（Enterococcus faecalis）

Enterococcus faecalis是一种革兰氏阳性菌。与Enterococcus faecium类似，它不能形成孢子，但对恶劣的环境条件相当耐受。

✦在肠道免疫中起重要作用

粪肠球菌是人类肠道的正常居民，存在于大约90-95%的人中。这种细菌通常是生命早期定植于人类胃肠道的首批微生物之一，在肠道免疫系统的发育中发挥着重要作用。

T-110

Enterococcus faecalis T-110：这种粪肠球菌菌株与枯草芽孢杆菌TO-A和丁酸梭菌TO-A结合使用作为益生菌（BIO-THREE）。这三种菌株一起可以减少手术患者的术后感染并缩短急性腹泻患儿的住院时间。

YM0831

Enterococcus faecalis YM0831：一项交叉研究发现，对健康人类受试者单次施用该菌株可显着改善血糖对蔗糖耐量试验的反应。

▸ 小结

除了BIO-THREE中的菌株外，很少有精心设计的随机对照试验证明了Enterococcus faecalis作为益生菌的功效，还需要更多的研究。

08丁酸梭菌（Clostridium butyricum）

✦丁酸梭菌是肠道重要的菌属

丁酸梭菌（Clostridium butyricum）是人类胃肠道的天然居民。它是肠道中发酵膳食纤维并产生有益的短链脂肪酸丁酸盐的众多细菌之一。丁酸盐作为结肠上皮细胞的能量来源，有助于维持肠道屏障，具有抗炎作用，并可预防结肠癌。

doi.org/10.1007/s00535-015-1084-x

三种菌株已在人体中得到充分研究：

✦三种不同菌株显示能够调节肠道稳态、减轻肠炎

CBM 588

Clostridium butyricum CBM 588：这种丁酸梭菌菌株早在1963年就用作益生菌，用于一种名为Miyairisan的药物制剂中。它已经过安全性评估，不携带任何编码任何已知毒素或毒力因子的基因。

两项随机对照试验发现，该菌株可减少接受幽门螺杆菌根除治疗的患者的腹部症状和腹泻发生率的副作用。

另一项针对溃疡性结肠炎患者的安慰剂对照随机对照试验发现，接受MIYAIRI 588治疗的受试者中，患上肠结肠炎的人数较少。

尽管其影响在统计学上并不显著，而安慰剂组则服用乳糖，这会加重许多人的结肠炎。

TO-A

Clostridium butyricum TO-A：这种丁酸梭菌菌株与粪肠球菌T-110和枯草芽孢杆菌TO-A结合使用，作为益生菌在亚洲得到了广泛使用和深入研究。

A Tai Ning

该菌株包含在一种名为阿泰宁的产品中，最近在一项大规模、多中心、的随机对照试验中显示，该菌株对以腹泻为主的肠易激综合征具有显著益处。

该研究包括200名患者。4周后，与安慰剂组相比，益生菌组在整体肠易激综合征症状、大便频率和生活质量方面有显著改善。

几项研究发现丁酸梭菌降低了早产儿败血症和腹泻的发生率，并改善了抗原特异性免疫治疗。在动物研究中，丁酸梭菌已被证明可以改善肠道稳态并减轻结肠炎。

▸ 小结

丁酸梭菌是肠道重要的菌属，在随机试验中似乎是安全且耐受性良好的，并且帮助增加丁酸盐水平的同时，极少引起毒性。

➣土壤基益生菌的安全性仍存在争议，值得进一步关注

支持者声称它们是益生菌，可以使肠道功能正常化、帮助消化、有益地刺激免疫系统并帮助重新播种肠道微生物群。他们还称赞土壤微生物具有抵抗胃酸的能力并且不需要冷藏。

反对者认为，由于它们形成孢子的性质，它们会迅速增殖，与我们常驻的肠道微生物竞争，在某些情况下，它们甚至可能致病。由于它们的孢子形成能力和对大多数抗生素的天然抗性，意外的过度生长将很难治疗。

在随机、安慰剂对照的人体临床试验中，许多单独的土壤微生物菌株已被证明是有益的，几乎没有报告不良反应。

然而，其他菌株的临床证据有限或没有临床证据，可能会导致免疫系统受损的人感染。我们需要进行更细致的讨论——考虑每个特定物种、菌株和配方，而不是广泛地给土壤微生物贴上好或坏的标签。

结 语

基于土壤的微生物得到了很好的研究，并且已经在随机临床试验中显示出对一些症状有效，但仍需更多研究来确定其安全性和有效性。建议选择使用高质量和经过临床测试的菌株，在服用益生菌制剂前最好咨询医生的建议。

每个人对益生菌的反应都不同。反应将取决于服用的益生菌、剂量、肠道中已有的微生物以及肠道和免疫系统的健康状况。

可以通过微生物测序技术来检测使用益生菌前后的肠道菌群组成及相关健康状况。再选择针对自身特定健康状况的益生菌菌株。

同时也期待更多关于土壤微生物的单个菌株和配方在不同情况下影响肠道微生物群和肠道环境的研究。

注：本账号内容仅作交流参考，不作为诊断及医疗依据。

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