一、益生菌的发现
益生菌的发现可以追溯到1908年，当时诺贝尔奖得主Eli Metchnikoff认为保加利亚农民的长寿源于他们对发酵乳制品的消费。“益生菌”一词最早出现在1965年，由礼来和斯蒂尔韦尔用来描述一种生物分泌的刺激另一种生物生长的物质。Marteau等人在2002年将其定义为“对健康和福祉有有益影响的微生物制剂或微生物细胞组分”。
大量存在于皮肤、口腔和胃肠道的微生物与人体密切相关。共生生物最集中的地方是胃肠道，其表面积超过400平方米。这是仅次于呼吸道的第二大体表面积。
胃肠道拥有丰富的菌群，包括500多种不同的细菌，其中一些具有重要的保健功能，包括刺激免疫系统，保护宿主免受细菌和病毒的入侵，帮助消化。
肠道菌群在出生后迅速获得，在整个生命中保持相对稳定对人体内环境稳定至关重要。当肠道菌群发育时，这种菌群与宿主的相互作用导致了独特的肠道免疫系统的进化。
如果使用抗生素、免疫抑制疗法和放射疗法，会对肠道菌群产生影响。因此，将有益的细菌引入胃肠道可能是重建微生物平衡和预防疾病的一个非常有吸引力的选择。
二、益生菌的定义
“益生菌”一词来源于希腊语，意思是“生命”。由粮农组织和世卫组织委托成立的一个专家小组将益生菌定义为“活的微生物”，如果给药量足够，会给宿主带来健康益处。益生菌制剂中最常用的各种细菌属有乳酸杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、肠球菌、芽孢杆菌和链球菌。一些属于酵母菌的真菌菌株也被使用。
鼠李糖乳杆菌GG（Lactobacillus rhamnosus GG，LGG）是目前临床上最受关注的益生菌。鼠李糖乳杆菌株已被证明对肠道免疫有有益的影响。它增加肠黏膜中免疫球蛋白A（IgA）和其他免疫球蛋白分泌细胞的数量，刺激干扰素的局部释放，促进抗原向底层淋巴细胞的转运，这有助于提高人体免疫力。
“益生元”是一种不易消化的食品成分，它通过选择性地刺激结肠中的细菌的生长和/或活性而使宿主受益，从而改善宿主健康。肠道低聚糖是由消化道中存在的低聚糖组成的。益生菌和益生元都在一起，合生元，提高益生菌在胃肠道中的存活率，使其作用更大。
益生元食物
三、益生菌的特性
为了获得足够的健康益处，建议每天使用50亿个菌落形成单位（5x109 CFU/天）。益生菌制剂中使用的微生物应被公认为是安全的，它们能抵抗胆汁、盐酸和胰液，具有抗癌活性和刺激免疫系统，降低肠道通透性，产生乳酸，能够在胃部的酸性条件下和十二指肠的碱性条件下生存。人类食用的主要含有乳酸菌的食物包括发酵乳、奶酪。
四、益生菌的作用机制
关于益生菌的作用，已经研究了几种机制。
腹泻：部分乳糖消化和刺激肠粘膜乳糖酶活性被认为是某些类型腹泻的可能机制。发酵乳工业中使用的乳酸杆菌具有活性β-半乳糖苷酶，可降低乳制品中的乳糖浓度，从而影响轮状病毒等微生物引起的渗透性腹泻的严重程度。
抗菌：乳酸菌产生多种代谢物，如脂肪酸、过氧化氢、细菌素等，这些代谢物可阻止乳制品中食源性病原体的生长。
抗毒素：益生菌还可以利用酶机制来修饰毒素受体，阻断毒素介导的病理。益生菌制剂还通过竞争抑制来防止病原体定植。
止泻：降低肠道pH值、释放肠道保护性代谢物、调节肠道运动和粘液分泌。
提高免疫力：益生菌与肠道上皮细胞和免疫细胞相互作用，启动免疫信号。益生菌被证明可以调节免疫球蛋白的产生。分泌型IgA在黏膜免疫中起重要作用，有助于抵御病原菌和病毒。益生菌和发酵乳酸奶诱导的IgA产生细胞数量的增加是最显著的特性。
维持肠道稳定：由于益生菌的刺激，某些细胞因子（TNF-αIFN-γ，IL-10）的分布也有所增加。细胞因子的释放被诱导来上调或下调免疫反应，并维持肠道内稳态。
五、益生菌的应用
益生菌已被证明在各种临床条件下有效，包括婴儿腹泻、坏死性小肠结肠炎、抗生素相关性腹泻、复发性艰难梭菌性结肠炎、幽门螺杆菌感染、炎症性肠病到癌症、女性泌尿生殖道感染和外科感染。
（一）、腹泻
益生菌对几种不同病因的腹泻有预防和治疗作用。许多饮食益生菌微生物（例如鼠李糖乳杆菌GG、L.reuteri、某些干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、Nissle1917大肠杆菌、某些双歧杆菌和肠球菌（屎肠球菌SF68）以及益生菌酵母，可以成功地预防和治疗腹泻。
1、肠道易激惹综合征腹泻-像现在很多人喜欢吃重口味的火锅烧烤等生冷辛辣、具有刺激性的食物，但是辣椒里的辣椒素会剧烈刺激胃肠黏膜，引起腹痛、腹泻，如果不重视的话还会引发更严重的疾病。
2、旅行腹泻-旅行腹泻（经常出差或者旅行的人，到了一个新地方后可能不适应当地的饮食和环境，很容易导致水土不服，肠道不适。）是旅客常见的健康投诉。根据目的地不同，旅客腹泻的发生率从5%到50%不等。对已发表的旅行者腹泻病例随机对照临床试验进行荟萃分析，结论是，益生菌可显著预防旅客腹泻。
3、轮状病毒腹泻-各种随机、双盲和安慰剂对照研究表明，鼠李糖乳杆菌菌株GG和乳双歧杆菌BB-12和罗伊氏乳杆菌SD2222对预防和治疗轮状病毒引起的儿童急性腹泻具有有益作用。
4、抗生素相关性腹泻-虽然已开发出具有广谱活性和较少副作用的新型抗生素，但抗生素相关性腹泻（AAD）的发病率仍在3.2-29/100住院患者之间。AAD的并发症包括电解质失衡、脱水、假膜性结肠炎和中毒性巨结肠。大量研究证实，益生菌可以预防和治疗抗生素相关性腹泻。
5、放射性腹泻-一项双盲、安慰剂对照试验旨在研究高效益生菌制剂预防癌症患者放射性腹泻的疗效。大约490名接受术后辅助放疗的患者，被给予高效益生菌制剂VSL#3或安慰剂。疗效终点为放射性腹泻的发生率和严重程度以及每日排便次数。结果是-安慰剂患者比VSL3患者更多，服用安慰剂的患者出现3级或4级腹泻的人数多于VSL3的受试者。因此，益生菌乳酸菌是一种简便、安全、可行的肿瘤患者放射防护的方法。
（二）幽门螺杆菌
幽门螺杆菌是慢性胃炎和消化性溃疡的主要病因，也是胃恶性肿瘤的危险因素。基于抗生素的幽门螺杆菌根除治疗有90%的有效性。然而，它的成本很高，而且会引起副作用和抗生素耐药性。对MEDLINE数据库（1966-2006）中有关幽门螺杆菌和益生菌的研究进行了文献检索。研究表明，益生菌具有体外抑制作用，降低了动物体内幽门螺杆菌相关性胃炎，改善了幽门螺杆菌相关性胃炎，而且益生菌治疗也减少了幽门螺杆菌治疗相关的副作用。
（三）癌症
在肠道肿瘤中，乳杆菌预防或延缓肿瘤发展的方法是，它们与肠道中的致突变化合物结合，并抑制将原癌原转化为致癌物的细菌的生长。基于乳酸杆菌改变肠道菌群和降低β-葡萄糖醛酸酶和其他致癌物水平的能力，也有人认为乳杆菌降低癌症风险的能力。
最近，发表在柳叶刀上的文章研究显示，每天摄入一定量的益生菌和益生元可以降低肺癌33%的发病率。
（四）外科感染
在防腐剂和抗生素出现之前，发酵奶被用来治疗伤口和抵抗感染。最近的研究显示益生菌在治疗和预防外科感染方面取得了一些成功。研究表明发酵乳杆菌RC-14也能显著抑制金黄色葡萄球菌感染和细菌粘附在外科植入物上。植物乳杆菌299与燕麦纤维混合使用一周后，感染和胰腺脓肿的发生率显著降低。此外，这些研究表明，益生菌的作用可以净化肠道手术前的肠道。
在泌尿生殖道感染中的作用-阴道微生物群的异常使女性容易出现症状性阴道或膀胱感染。两个菌株，乳酸杆菌GG（ATCC53103）和鼠李糖乳杆菌GR-1对泌尿生殖道的定植和保护作用明显。
乳酸菌代谢的各种副产物对泌尿和阴道病原体具有拮抗作用，它们是抑制粘附的生物表面活性剂；酸、细菌素和过氧化氢抑制生长；而凝聚分子阻止病原体的传播。在这个方向上，鼠李糖乳杆菌（学名Search/i>和发酵乳杆菌RC-14）作为一种口服自我疗法，以恢复和维持泌尿生殖道健康，是预防和治疗泌尿生殖道感染的重要步骤。通过降低细菌性阴道病的风险，益生菌也有助于降低婴儿死亡率和孕妇的早产。
（五）在预防艾滋病和性病传播方面的作用
乳酸杆菌在调节阴道菌群中起着关键作用。有人认为，在阴道菌群的调节中，产生过氧化氢而不是特定种类的乳酸杆菌是必不可少的。这种有毒分子是人体阴道中最有效的局部杀微生物剂。实验结果表明，高浓度的LB+对艾滋病毒HIV-1有杀灭作用。阴道乳酸杆菌和艾滋病毒HIV血清转化率之间也存在反向关系。这些研究表明，LB+可能在保护女性免受阴道内某些病原体的侵害方面发挥作用。
（六）抗菌作用
体外研究表明，不同益生菌制剂对几种病原体具有多种特异性活性，包括单核细胞增生李斯特菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌、和幽门螺杆菌等。因此，益生菌制剂可能提供原型抗菌物质，这将有助于制药公司开发新的抗生素。
在口腔念珠菌病中的作用-没有一种益生菌能完全预防粘膜念珠菌病，但发现动物双歧杆菌能降低黏膜念珠菌病的发病率和严重程度。益生菌还调节抗体和细胞介导的免疫应答对白色念珠菌。因此，本研究表明益生菌通过多种免疫和非免疫机制在预防和治疗白色念珠菌感染方面具有生物治疗潜力。
（七）危重病中的应用
一些研究表明，益生菌在治疗诸如急性胰腺炎等胃肠道疾病方面具有重要的作用。在肝硬化患者中，益生菌已显示出脑病发病率的降低。此外，还发现使用益生菌可减少肝移植后的感染并发症。它也有助于史蒂文斯-约翰逊综合征的结肠受累。
（八）牙龈炎
（九）在过敏性疾病中的应用
大多数关于使用益生菌的研究都对特应性湿疹患者进行了评估。此外，益生菌在哮喘等呼吸道过敏中的作用也得到了研究。实验研究表明，特定的益生菌菌株可能作用于肠黏膜，并可能调节过敏反应。
（十）其他
益生菌有时可以缓解焦虑的症状。乳酸菌产生的乳酸可作为食品防腐剂、调味剂和乳化剂。
