腸道微生物

人類腸道中菌相種類繁多且複雜，其腸道菌相生態之變化相當活躍 (Macfarlane et al., 1998)。剛出生的嬰兒腸道內是處於無菌之環境，但出生

後 約 3～4 hr 就會有微生物進駐並定殖於腸道中，包括有乳酸桿菌

(Lactobacillus)、鏈球菌(Streptococcus)、產氣莢膜梭菌(Clostridium)、大腸 桿菌(Escherichia coli)等菌群。以母乳哺餵之嬰兒，在出生後第 3 天雙歧桿 菌(Bifidobacterium)開始出現於腸道中，且在出生後 4～7 天以雙歧桿菌的 生長最佔優勢，成為此時期腸道內的主要菌群，而其他菌群包括鏈球菌、

產氣夾膜梭菌和大腸桿菌的數量則會逐漸減少(Arunachalam, 1999)。

離乳後的幼兒，其腸內菌群轉變近似成人的腸道菌相，此時雙歧桿菌 減少約5～10%，菌群也由原先的 B. infantis, B. breve 轉變為 B. longum, B.

adolescentis (Edwards, 1993)。成人時期的腸道菌相較為穩定，但進入老年 期 後 ， 由 於 雙 歧 桿 菌 的 大 幅 減 少 致 使 病 原 菌 或 腐 敗 菌 如 Clostridium perfringens, Streptococcus spp., Enterococcus spp.等成為優勢之菌相(Mallet and Rowland, 1987; Arunachalam, 1999; He et al., 2001b)，其代謝所產生的胺 類或酚類有毒物質則會加速人體老化(Mitsuoka, 1990)。

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1-2 人類腸道菌群的分佈

人類腸道中的菌相分佈並不平均，為一複雜的微生物生態系統，而腸

道內所分佈之菌相，至今尚未完全被分離鑑定出來，估計約由 300～400 多

種(species)，數量高達 10¹⁴ CFU/ml 的細菌所組成，而此菌數超出人體其他

器官菌數總和十倍之多，且厭氧菌比好氧菌佔優勢，約多出 10～1000 倍左

右(Drasar and Hill, 1974; Tancrede, 1992; Tannock, 1995)。

胃(stomach)所分泌的胃酸造成低 pH 值的環境(約 pH 2.5～3.5)，而十二 指腸(duodenum)也因存在膽鹽和胰臟分泌物，致使微生物不易存活，因此 在胃及十二指腸內只有約10¹～10³ CFU/ml 少量菌數，其主要菌相為乳酸桿 菌(Lactobacilli)、鏈球菌(Streptococci)及酵母菌(Yeasts)；在空腸(jejunum)與 迴腸(ileum)片段，菌量及菌相都大量增加，主要存在的菌相為兼性厭氧的 多種細菌，如乳酸桿菌、腸內細菌科(Enterobacteriaceae)、鏈球菌以及其他 的絕對厭氧菌如雙歧桿菌(Bifidobacteria)、類桿菌(Bacteroides)等(Nielsen et al., 1994)；而大腸所含的菌相最為複雜，又以結腸(colon)所含之菌屬(genera) 最多，其菌數高達10¹⁰～10¹² CFU/ml，絕對厭氧菌是此區域的優勢菌種，

如雙歧桿菌、類桿菌、產氣莢膜梭菌等，其他則由兼性厭氧菌如乳酸桿菌、

腸內細菌科、鏈球菌、酵母菌等構成次要菌群(Holzapfel et al., 1998;

Simmering and Blaut, 2001) (圖 2.1)。

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Colon (10¹⁰-10¹² CFU/g)

Bacteroides Clostridia Peseudomonas Bifidobacteria Veillonella Yeasts

Streptococci Lactobacilli Protozoa Fusobacteria Proteus

Enterobacteriaceae Staphylococci Stomach and Duodenum

(10¹-10³ CFU/ml) Lactobacilli Streptococci

Yeasts

Jejunum and Ileum (10⁴-10⁸ CFU/ml)

Lactobacilli Bacteroides Enterobacteriaceae Bifidobacteria Streptococci Fusobacteria

圖2.1、人類腸胃道不同部位之菌群分佈

Fig. 2.1. Distribution of microbes in the human gastro-intestinal tract

(Holzapfel et al., 1998)

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1-3 腸道微生物與宿主之關係

人類與腸內細菌的共生關係相當複雜，腸道細菌群的消長會影響人體 的健康狀況，與宿主的健康或疾病有密切的關係。腸道中的正常菌群具有 調節宿主健康之功能(Arunachalam, 1999)，如圖 2.2 所示，在正常情況之下，

腸道微生物與人體內外環境保持著平衡的狀態，當腸道菌群與宿主的共生 關係表現出有益菌呈優勢時，這些益生菌群的酸性代謝物不但能抑制病原 菌的生長，更能刺激上皮細胞增生和促進腸道的蠕動，以達到淨化腸道並 維持健康之效果；相反地，一旦腸道內菌相失調，即病原性及腐生性細菌 群呈優勢時，則會代謝產生諸多含氮廢物及致癌相關物質，就會對人體健 康造成危害。

腸道內的細菌對人體有益的功效大致包括有：(1)可以合成某些維生

素，如維生素 B 群、維生素 K、維生素 C、生物素等，而其中的維生素 K

係由腸道中大腸桿菌所合成而無法從食物中獲取，另外某些菌群還能活化 消化酵素，參與營養物質的代謝；(2)在腸黏膜表面形成生物屏障結構，抑 制致病菌於黏膜上定殖所造成的感染；(3)產生細菌素等抗菌物質以殺死或 抑制病原菌的生長；(4)刺激宿主免疫系統，使免疫細胞活化，提高人體免 疫力(5)降低腸腔的酸鹼度，抑制致癌物的形成，或使某些致癌物轉化成非 致癌物質等(徐，2005)。

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圖2.2、腸道菌群與宿主健康關係

Fig. 2.2. Relationship between intestinal bacteria and host health

(Arunachalam, 1999)

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第二節 乳酸菌之介紹