研究發現，益生菌和益生元具有
調節腸道微生態平衡、提高機體
免疫功能的作用而備受關注，相關
食品產品的大眾消費需求逐年上升。本文從益生菌和益生元的概念出發，闡述其調節腸道菌群，增強機體免疫的有關機制，以期為
消費者如何科學選擇含有益生菌和益生元的乳製品提供參考。
1.益生菌和益生元
20世紀六十年代，「益生菌（Probiotic）」一詞首次用來指對腸道健康有益的細菌。2001年，世界衛生組織正式將益生菌定義為「活的微生物，當攝入適當數量時，能夠給宿主健康帶來益處」。需要指出的是，益生菌僅是指某一菌種中具有益生菌特性的某些菌株，而不是該菌種的所有菌株。
FAO/WHO將益生元定義為：一類非活性的食品組分，可以通過調節腸道微生物對宿主產生有益健康的影響。益生元一般是短鏈碳水化合物，包括抗性澱粉和乳果糖、低聚果糖、低聚半乳糖、菊粉等數百種低聚糖類。近年來，隨著腸道微生態研究的深入，已明確益生元可通過改善腸道微生態平衡而增強機體免疫力，並可預防某些疾病的發生。益生元作為一種腸道微生態調節劑被廣泛應用在食品產品中。
國家衛生健康委對用於食品中的益生菌和益生元有嚴格的管理要求，在相關的食品安全國家標準和公告中有明確的規定。
2.益生菌和益生元的功效
目前，全世界範圍內開展了大量關於益生菌和益生元相關的臨床試驗，儘管益生菌和益生元對不同人群的作用效果有差異性，但其對人類健康的益處已得到認可。益生菌具有預防或改善腹瀉和便秘、增強消化道功能、促進腸道營養吸收、預防生殖系統感染、降低血清膽固醇、緩解精神壓力和焦慮、改善其記憶和認知能力等功效。特別是益生菌具有調節免疫系統的作用，其可通過競爭性抑制腸道潛在病原菌的定殖能力、穩定腸道黏膜屏障，阻止病原體進入腸上皮細胞，作用於樹突狀細胞和巨噬細胞、生成相應細胞因子激活Th1免疫應答，調節細胞間傳遞信號NF-κB的作用及增強NK細胞的活力等對免疫功能進行調節。
益生元雖不能被機體消化吸收，但可以選擇性刺激腸道中有益菌生長繁殖和激活其代謝功能，使腸道菌群向有利於宿主健康的方向轉化，能誘導有利於宿主健康的腸道局部免疫或全身免疫反應。因此益生元具有改善和防止便秘，促進礦物質元素的吸收，改善脂質代謝、降膽固醇和血脂，提高免疫力等功效。鑑於益生菌和益生元的諸多益生功效，益生菌和益生元產品逐漸被消費者了解和接受。
3.益生菌和益生元與人體健康
自從二十世紀初，梅契尼科夫發現長期飲用酸奶與保加利亞人的長壽密切相關，並提出「酸奶長壽」理論以來，人們逐漸認識到益生乳酸菌對人類健康的重要作用。特別是隨著「人類腸道元基因組計劃」研究的深入，腸道微生物被譽為人類和動物的一個「重要器官」。研究表明宿主免疫細胞與微生物之間相互作用塑造了黏膜免疫系統，而益生菌可以通過調節腸道菌群平衡和激活黏膜免疫來增強機體免疫功能。蛋白質-能量營養不良症是住院病人和老年常患的由於感染導致的免疫降低和免疫功能障礙導致的嚴重疾病，益生菌在增強這類病人營養物質吸收，預防和治療蛋白質-能量營養不良症具有良好的療效。
益生菌有益作用的發揮大概包括以下幾個方面：①促進細胞壁分泌粘液，來保護機體免受不必要的侵害；②誘導腸道細胞釋放防禦素，對抗入侵的細菌、真菌和病毒；③通過代謝膳食纖維等食物成分產生短鏈脂肪酸等次級代謝產物參與機體生理和免疫過程。但是，同一株益生菌對不同個體的作用效果不同，甚至對同一個人不同時間或生理狀態作用也不盡相同。這是由於益生菌的效用是與腸道菌群互作實現的，宿主腸道固有菌群的結構和組成決定了益生菌的作用。然而，每個人的腸道菌群是獨一無二的，且微生物每天都在波動，特定的益生菌對個人腸道微生物產生怎樣的影響，在沒有了解腸道常駐菌群組成的前提下是不能夠預測的。因此，考慮益生菌對宿主健康的影響，應該在全面解析宿主腸道菌群的基礎上做出判斷，科學、合理選擇含益生菌和益生元產品。
4.含有益生菌和益生元的乳製品
近年來益生菌產品逐漸引起了人們的興趣，其中發酵乳製品被認為是向體內轉運益生菌和益生元的最有效載體，含有益生菌和益生元的乳製品主要包括益生菌酸奶、乳飲料、奶粉等產品。消費者在選購食品時，要認真閱讀標籤。一是標籤上標示的益生菌或益生元與前述國家衛生健康委批准使用的名單是否一致，如一至就是安全的；二是發酵乳或酸奶是否含有活的益生菌，通常認為只有活的益生菌才有益生菌的作用，而且要求活菌數要符合食品安全國家標準的規定，我國食品安全國家標準《發酵乳》規定乳酸菌活菌數量應該大於或等於十的六次方（CFU/g） ，具體活菌數量在標籤上有標示，當然活菌數越多越好；三是含有活菌的乳製品應當在攝氏4度的冷藏條件下儲存、運輸和銷售。
——內蒙古農業大學教授，乳酸菌篩選與乳品發酵技術國家地方聯合工程實驗室主任 張和平
益生菌助力人體免疫力
目前，國家衛建委所發布的新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案中將微生態製劑列入危重症治療中的治療措施之一，可根據患者的症狀，給予微生態製劑維持腸道微生物平衡，預防繼發的細菌感染。益生菌有助於改善腸道微生態，增強機體免疫力，抵抗病毒感染及預防改善繼發性細菌感染。
腸道菌群平衡有助於強化機體免疫反應（增強肺部細胞幹擾素信號）進而減緩病毒侵襲嚴重程度
益生菌活菌
「益生菌免疫激活療法」 是通過口服功能性益生菌、代謝產物來平衡免疫系統，達到改善過敏及自身免疫，提升自然殺手（NK）細胞的殺菌能力，因此具有提高免疫力、預防傳染病、甚至是促進機體抗癌的功能。日本北海道大學的Tadaaki Miyazaki教授發表文章表明，乳酸菌對於調節機體代謝和增強免疫系統具有重要功能，有助於維持健康的腸道菌群，讓身體時刻為病毒攻擊做好戰鬥準備，在病毒感染早期將病毒扼殺在搖籃裡，這可能比增強感染後期的免疫反應要好得多。
滅活益生菌
除了活菌，美國伊利諾大學醫學部Kang教授團隊通過小鼠實驗發現，熱滅活的乾酪乳桿菌對於小鼠具有廣譜保護效果，能增加呼吸道巨噬細胞的數量、於早期誘發抗體，並且減少發炎症狀，具有開發成抗病毒益生菌的潛力。
益生菌酸奶
許多臨床研究表明益生菌酸奶的健康功效優於益生菌，酸奶裡的多種優質蛋白具有抗氧化、抗感染、提高人體免疫力的作用，經乳酸菌發酵後產生的多種代謝產物能夠進一步促進人體免疫力的提高。美國印第安納大學生物所和北京朝陽醫院合作的隨機雙盲對照臨床研究表明，每天飲用150毫升含有益生菌的酸奶連續12周，能顯著降低流感機率。
每日服用益生菌酸奶的組別（Investigational），受試者感冒、發熱、吃藥、無法上班的機率，比起服用不含益生菌的安慰劑酸奶組（Placebo）低
由以上研究可看出益生菌活菌、滅活菌和益生菌發酵飲品，都能通過調節腸道微生態進而增強宿主對抗病毒感染。有趣的是，許多研究也支持益生菌代謝產物具有免疫促進功效。
益生菌代謝產物
乳酸菌代謝產生的短鏈脂肪酸（甲、乙、丙、丁酸）和乳酸對人體維持腸道屏障功能起到重要作用；同時短鏈脂肪酸通過激活腸黏膜的上皮細胞和免疫細胞中的G-蛋白結合受體（GPCRs）表達，發揮其益生功能。2017年發表在《Science》雜誌上的一項研究中，來自美國華盛頓大學醫學院和俄羅斯聖彼得堡國立信息技術大學的研究人員發現在一種乳酸菌發酵的食物，如德國泡菜（Sauerkraut）中發現有大量D-苯基乳酸（D-PLA）產生，能刺激人類細胞表面一種叫做羥基羧酸 （hydroxy-carboxylic acid, HCA）的受體，促進免疫。人體的免疫細胞（巨噬細胞、中性粒、單核細胞）均含有這種HCA受體，HCA可以與發酵食品中的細菌代謝產物結合，觸發免疫細胞反應。會根據代謝和飲食的變化，調節人體免疫及內環境能量平衡，乳酸菌產生的D-苯基乳酸可以激活人類特有的免疫受體HCA3，從而起到免疫調節的作用。而且D-苯基乳酸可能是特定腸道菌通過降解在黑茶、紅酒和藍莓等食物中經常發現的天然化合物——類黃酮（flavonoids）——以產生增強I型幹擾素信號的代謝物來實現的。這表明在流感病毒感染之前，利用腸道微生物加類黃酮這種策略可有效地抑制這種感染導致的嚴重損傷。
能夠產生D-苯基乳酸（D-PLA）的乳酸菌有（部分舉例）
| 乳酸菌種類 | D-PLA 產生濃度（μM） |
| L．acidophilus 嗜酸乳桿菌 | 30 - 200 |
| L．brevis 短乳桿菌 | 220 - 460 |
| L．paracasei 副乾酪乳桿菌 | 211 - 241 |
| L．plantarum 植物乳桿菌 | 270 - 340 |
| L．rhamnosus 鼠李糖乳桿菌 | 170 - 230 |
| L．alimentarius 消化乳桿菌 | 160 - 370
|
乳酸菌發酵的乳製品、肉製品、植物基等食品中都可能有一定量的D-PLA存在。當發酵食品或飲料中D-苯丙氨酸和D-色氨酸足夠量時，也可激活HCA3，而如雙歧桿菌、乳酸菌、微球菌等均可發酵產生這種D型胺基酸。
——內蒙古伊利集團股份有限公司乳業技術研究院 益生菌研究中心 劉偉賢 趙雯
食用指南
能不能天天喝酸奶代替牛奶？
天天喝酸奶是可以的，酸奶其實就是牛奶的發酵產物，和牛奶的營養價值大同小異，只是發酵需要添加益生菌成分，所以冷藏酸奶中還多了一些有益菌，另外發酵後牛奶中的乳糖成分被微生物分解成了乳酸，這並非壞事，對於一些「乳糖不耐受症」（缺乏乳糖脫氫酶，難以消化乳糖，喝牛奶可能會有腹瀉、嘔吐、頭暈、腸胃不適等症狀）比較嚴重的人群，反倒是選擇酸奶可能更佳。
什麼時候適合喝酸奶？
酸奶中的乳酸和牛奶中的乳糖一樣是緩慢分解能量的成分，它們都能讓食物消化速度減慢，提高飽腹感。所以如果在兩餐之飢餓難忍的話可以適當喝點酸奶，比起吃零食，喝網紅奶茶來說可要強多了，不僅補充營養，提高飽腹感，也不至於攝入過多熱量、油脂。