综述：益生菌和益生元在食源性疾病中的作用机制、应用及未来方向

这篇综述系统阐述了益生菌（Probiotics）和益生元（Prebiotics）在预防和治疗食源性疾病（FBDs）中的潜力，重点分析了其通过竞争性抑制、抗菌物质（如短链脂肪酸SCFAs和细菌素）分泌、免疫调节等机制对抗病原体（如沙门氏菌Salmonella spp.、大肠杆菌E. coli O157:H7）的作用，并探讨了合生元（Synbiotics）的协同效应，为替代抗生素疗法提供了新思路。

　　

摘要

食源性疾病（FBDs）是全球公共卫生的重大威胁，每年导致数百万病例。传统抗生素疗法面临耐药性（AMR）挑战，而益生菌和益生元作为替代方案展现出广阔前景。益生菌通过分泌有机酸、细菌素等直接抑制病原体，同时增强肠道屏障功能和免疫应答；益生元则选择性促进有益菌（如双歧杆菌Bifidobacterium和乳酸菌Lactobacillus）增殖，增加SCFAs产量，间接抑制病原体定植。两者联用（合生元）可发挥协同效应，但临床证据仍需完善。

引言

据美国疾控中心（CDC）数据，2023年全球报告3,837起食源性疾病暴发，导致83,105例病例和87例死亡。主要病原体包括沙门氏菌、产志贺毒素大肠杆菌（STEC）O157:H7、单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）和诺如病毒。这些病原体通过破坏肠上皮屏障引发感染，而益生菌和益生元可通过多重机制干预此过程。

益生菌与益生元：定义与机制

益生菌（如乳酸菌Lacticaseibacillus rhamnosus GG）通过竞争性排斥、分泌抗菌物质（如羟基苯乳酸OH-PLA）和调节紧密连接蛋白（如ZO-1）发挥作用。例如，乳酸乳球菌（Lactococcus garvieae）可提升黏蛋白MUC2表达，增强肠道屏障。益生元（如果寡糖FOS、低聚半乳糖GOS）被肠道菌群发酵产生SCFAs（如丁酸、丙酸），降低肠道pH值，抑制病原体生长。海藻提取物（如石莼Ulva rigida）作为新型益生元，可使鼠伤寒沙门氏菌（S. Typhimurium）降至检测限以下。

在FBDs防治中的应用

益生菌：

• 体外实验中，植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）与4% FOS联用，使单核细胞增生李斯特菌的毒力基因（inlA、hly）表达降低90%。
• 动物模型中，β-葡聚糖使猪盲肠中沙门氏菌载量显著减少（P=0.0339），并增加双歧杆菌丰度。

合生元：

• 病例报告显示，含9株益生菌（如嗜酸乳杆菌L. acidophilus）与FOS的合生元制剂，10天内清除患者粪便中的沙门氏菌。

挑战与未来方向

当前研究存在菌株特异性（如短乳杆菌Levilactobacillus brevis不同株抑菌谱差异）、剂量不统一（10⁸–10⁹ CFU/mL）等问题。未来需开展标准化临床试验，结合代谢组学和宏基因组学，探索个性化干预策略。

结论

益生菌和益生元通过微生物生态调控和宿主免疫互作，为食源性疾病防治提供了可持续方案，但其临床转化仍需解决制剂稳定性、作用机制精准解析等关键问题。