腸道菌群組成

人體腸道中存在的菌種種類多且複雜，並有著各種不同且複雜的生 態系統(Macfarlane et al., 1998)。在人類消化道中有高達 10¹²-10¹⁴個以上

的細菌存在，約有400-500 種以上從人類消化道檢測出來，其中以厭氧

菌為優勢菌群，其數量約為好氧菌的10-1000 倍左右(Tancrede, 1992;

Tannock, 1995)。初生嬰兒腸道原屬於無菌狀態，在出生 3、4 個小時，

經由母體產道感染細菌逐漸入侵至腸道內棲息，且在出生後4-7 天後達

成均衡菌相，此時雙歧桿菌為最優勢菌群，其他菌群包括乳酸桿菌 (Lactobacillus)、大腸桿菌(Escherichia coli)、產氣莢膜梭菌(Clostridium perfringens)、鏈球菌(Streptococcus)僅微量存在(Steer et al., 2000)。成年

人腸道菌相較為穩定，隨著年紀增長雙歧桿菌數量明顯降低，使病原菌 如 Clostridium perfringens, Streptococcus spp., Enterococcus spp. 等成為 優勢菌群(Mallet and Rowland, 1987; Holzapfel et al., 1998; Arunachalam, 1999)，其代謝所產生之胺類或酚類等有毒物質會加速人體老化

(Mitsuoka, 1990)。

成人口腔內菌數約為10⁷ CFU/ml，菌數隨著食道進入胃腸道而急遽 下降，在胃部(stomach)及十二指腸(duodenum)內約只有 10¹-10³

CFU/ml，以革蘭氏陽性菌為優勢菌群，其主要菌相為乳酸桿菌

(Lactobacilli)、鏈球菌(Streptococci)及酵母菌(Yeasts)。此區域菌數大量

減少的原因有二，一是胃所分泌之胃酸造成低 pH 值的環境，pH 值約在

2.5-3.5 左右；另一原因是十二指腸中存在的膽鹽和胰液，使微生物不易 存活，因而造成此區域活菌菌數明顯下降。在空腸(jejunum)及迴腸 (ileum)，其菌數會顯著增加，約為 10⁴-10⁸ CFU/ml，主要菌相為乳酸桿 菌、腸內細菌科(Enterobacteriaceae)、鏈球菌等兼性厭氧菌以及其他的 絕對厭氧菌如類桿菌(Bacteroides)、雙歧桿菌(Bifidobacteria)、

Fusobacteria 等(Nielsen et al., 1994)。大腸中所含的菌相最為複雜，以結 腸(colon)菌屬(genera)最多，至少有 50 種以上，主要菌數的菌數約為 10¹⁰-10¹² CFU/ml，絕對厭氧菌是此區之優勢菌種，如類桿菌、雙歧桿 菌、產氣莢膜梭菌等，其它則由兼性厭氧菌如酵母菌、鏈球菌、腸內細 菌科、乳酸桿菌等構成次要菌群(Holzapfel et al., 1998) (圖 2.1)。

1-2 影響腸道菌相之因子

腸內菌叢受到宿主的生理狀態、飲食習慣、年齡等因素影響(Collins and Gibson, 1999)，Holazpfel 等(1998)將其歸納為四大類，包括(1)受宿 主本身生理狀況所影響，如老化、壓力、健康情況以及種族差異等，或 是腸道內環境與消化情況，如胃腸道內的pH 值、營養物質的利用性、

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、人類腸胃道菌相分佈

Fig. 2.1. Microbial colonization of the human gastrointestinal tract

(Holzapfel et al., 1998)

氧化還原電位、食物通過腸胃道的時間、腸液流動性及抗體 IgA 分泌等；

(2)與腸道微生物本身特性有關的因素，如吸附性、運動性、營養適應性 或世代時間等；(3)受到微生物間交互作用影響，包括微生物間協同作用 (synergy)，拮抗、刺激作用(antagonism/stimulation)；(4)飲食因素，如飲 食習慣、藥物等，如表2.1 所示。

1-3 腸胃道微生物與宿主之關係

人類腸道微生物與宿主的健康或疾病有密切的關係，腸道中正常的 菌群具有調節宿主健康的功能(Arunachalam, 1999)，如圖 2.2 所示，當腸 道內菌相失衡時則會對人體健康產生危害。腸道內細菌對人體有益的功 能包括:(1)分解某些食物成分；(2)可合成某些維生素，如維生素 B 群、

維生素K、維生素 C、生物素等；(3)刺激宿主免疫系統；(4)活化消化酵

素及保護人體之酵素；(5)在腸黏膜形成生物屏障，抑制病原菌定殖於腸 道；(6)降低腸道酸鹼值，抑制致癌物質生成等(Holzapfel et al., 1998;

Collins and Gibson, 1999; Isolauri et al., 2002) 。

第二節 乳酸菌介紹