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耐性益生菌-布拉氏酵母菌

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微笑曾在2019年「益生菌到底耐不耐抗生素」一文中,提及唯一不怕所有抗生素的益生菌-布拉氏酵母(Saccharomyces boulardii),到底這株真菌型益生菌有哪些臨床用途,以及該如何服用,還有什麼注意事項呢? 本周微笑來與大家分享-耐性益生菌:布拉氏酵母菌。

布拉氏酵母菌的特性

布拉氏酵母(Saccharomyces boulardii),也稱布拉迪酵母,完整的科學名稱是Saccharomyces cerevisiae var boulardii,是單細胞真菌,屬釀酒酵母的亞種。它既是釀酒酵母的一種,又跟其他釀酒酵母及麵包發酵酵母有所區別。Saccharomyces boulardii具有益生菌的特性,也是唯一具有益生菌功能的酵母菌。除此之外,布拉氏酵母在37℃和39℃下1小時的存活率明顯更高,且具有顯著性差異,同時觀察到在胃酸環境及腸道偏鹼狀況下也表現出更優的存活率,甚至在膽鹽環境中更優的耐受性【1】。

大家一定會好奇,為什麼布拉氏酵母具有益生菌的作用。主要原理為:病原體排除、抗菌特性、免疫調節和營養作用【2】:

1.有趣的是,布拉氏酵母排除病原體的方式,主要藉由酵母細胞壁結合病原體,而不是與病原體競爭上皮結合位。
2.不同益生菌有不同的抗菌模式,而布拉氏酵母的抗菌作用之一,是分泌具有抗菌作用的蛋白質
3.免疫調節與抗發炎作用雖然有一定程度的研究發現,但仍需深多研究的探索。能作用於黏膜上的抗炎反應,降低炎症因子的合成。
4.發揮多種營養作用,可增加酶的活性,增加多胺的分泌,增加乳糖酶、蔗糖酶等雙糖酶的產量。
5.抗毒性作用,如中和霍亂毒素、抑制大腸桿菌表面毒素、使艱難梭菌毒素A&B失去活性。
6.調節腸道菌群的作用,對乳酸桿菌、雙歧桿菌有促進增殖的作用,而對大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌有抑制生長的作用。
7.參與代謝活動,如產生重要的短鏈脂肪酸

針對布拉氏酵母(Saccharomyces boulardii),研究最為充分而廣泛的是治療及預防腹瀉,包括感染性類型(輪狀病毒)抗生素相關腹瀉(antibiotic-associated diarrhea)、兒童急性胃腸炎艱難梭菌的重複感染旅行者腹瀉,此外還有不少關於克羅恩病、慢性特發性腹瀉、大腸激躁症的研究。

既然布拉氏酵母的保健效益主要是腸道保健,那跟我們熟悉的細菌型益生菌有什麼不同?酵母菌增殖的速度雖然不及細菌,但是酵母菌對抗生素不敏感。我們熟知的抗生素主要針對細菌,所以在服用抗生素的同時是不適合食用細菌型益生菌的,一般建議間隔2小時以上。不過值得注意的是,縱使間隔2小時以上腸道黏膜表面仍可能具有一定的抗生素濃度而影響益生菌的效果此時就可以考慮選用酵母益生菌甚至可以與抗生素同時服用

另外,布拉氏酵母耐酸鹼的特性,使其在腸道的存活率明顯高於大多數的細菌,並且對於服用時間沒有限制要求。此外,酵母菌穩定性優於細菌,布拉氏酵母在常溫下(25℃,60%濕度下)儲存3年不低於規格值,這遠遠優於大多數的細菌類益生菌 。至於安全性方面,布拉氏酵母安全性高,且不會有抗生性基因的問題,停止服用後3-5天完全排出體外,顯少有其它副作用【2】。

抗生素相關腹瀉【3】

抗生素相關腹瀉(antibiotic-associated diarrhea,AAD)是使用抗生素常見的副作用,佔藥物引起腹瀉的25%,這些抗生素包括penicillins、cephalosporins、clindamycin、quinolones、macrolides。與抗生素有關的腹瀉型態:輕微者如同一般腹瀉,嚴重者甚至造成偽膜性腸炎,通常在抗生素使用後幾天內就有可能發生,一旦停掉抗生素就能緩解腹瀉。

人體腸道中的菌叢,發擇許多重要的調整功能,不僅能分泌乳酸、醋酸、短鏈脂肪酸,促進腸壁細胞分泌黏液及黏蛋白,還能幫助分解人體無法吸收的醣類(ex乳糖),降低滲透壓性腹瀉,並且建立腸道黏膜完整性,維持腸道水分再吸收的能力。當我們口服或注射抗生素藥物時,腸道黏膜的抗生素濃度,就有可能影響到腸道菌相的平衡,破壞上述腸道水分平衡機制,而引起腹瀉。

一般而言,如果停用抗生素,腸道正常菌種就能迅速恢復功能。然而,在某些情況下,腸道益菌保護力的喪失,可能導致伺機性病原菌如困難梭狀芽孢桿菌(Clostridium difficile的)增生,產生enterotoxin A、cytotoxin B造成腹瀉或腸胃炎,這種情形發生率佔抗生素引起腹瀉的20%,而且幾乎都變成偽膜性腸炎。幾乎所有的抗生素都有可能導致困難梭狀芽孢桿菌感染,尤其是clindamycin、廣效抗生素(ampicillin、amoxicillin-clavulanic acid)、cephalosporins,而erythromycin、sulfonamides、tetracyclines、quinolones也可能導致Clostridium difficile感染。另外抗生素使用療程延長、反覆抗生素治療、多種抗生素的合併使用也是引起腹瀉的危險因子。

益生菌預防及改善抗生素相關腹瀉

抗生素相關腹瀉雖然不嚴重,但可能間接影響生活作息,甚至因此中斷療程,臨床上,可以搭配服用益生菌來預防抗生素引起的腹瀉。但並非所有益生菌菌叢皆可改善抗生素引起的腹瀉,不同菌種與不同族群的有效程度都不相同。患者應在開始抗生素治療的第一天開始服用益生菌並在抗生素治療完成後持續一到兩週且可與抗生素同時服用【4】。目前統合分析研究顯示,鼠李糖乳桿菌GG株(LGG)和布拉氏酵母(S. boulardii)最能有效預防及改善抗生素相關腹瀉。預防一般抗生素腹瀉,益生菌菌種、菌數建議如下【5】:

(1)LGG=6×109 CFU/天×1~4週
(2)S. boulardii=4×109 CFU/天×1~4週
(3)L. acidophilus 和L. bulgaricus=2×109 CFU/天×1週

然而,住院病人因為抗生素療程較長,困難梭狀芽孢桿菌(Clostridium difficile)感染的風險大幅增加,而引起後續的腹瀉狀況。但這種情況,使用益生菌功效就較為有限。Cochrane回顧指出,益生菌可以顯著降低困難梭狀芽孢桿菌引起的腹瀉,但並沒有顯著減少感染困難梭狀芽孢桿菌的風險【6】。改善及預防困難梭狀芽孢桿菌感染引起的腹瀉,菌種菌數建議如下【7】:

(4)S. boulardii=2×1010 CFU/天×4週,併用Vancomycin 和/或 Metronidazole

益生菌對抗生素的耐受性

雖然統合研究資料顯示不少益生菌對於抗生素相關腹瀉有幫助,但是益生菌對於不同抗生素的耐受性截然不同。以坊間最常用於改善益生菌腹瀉的腸球菌及BM來說,腸球菌(enterococci)的penicillin結合蛋白與抗生素beta-lactams的結合力很差,所以腸球菌對於beta-lactam的抗生素比較具有耐受性但對其它類抗生素就不具耐受性(如FQ類、Vancomycin)Clostridium butyricam MIYAIRI 588則對cepha類抗生素有點耐受性但卻不敵常見的ampicillin抗生素。而B. bifidum G9-1、L. acidophilus 4AR及B. infantis SMR對大部分的抗生素都不具耐受性【8】。

至於其它常用益生菌菌種對抗生素的耐受性,微笑整理於「益生菌到底耐不耐抗生素」一文中,大家可以參考。在研究【9】的所有益生菌配方中,只有Saccharomyces boulardii yeast不怕大部分的抗生素,但抗黴菌藥物會影響其作用。而該篇研究顯整理出一張非常實用的表格,左列為常見的益生菌,上排為臨床上常使用的抗生素,表中標示為紅色方塊代表該益生菌對於對應的抗生素具有感受性(會怕這個抗生素),所以大家也可以找找看,自己服用的益生菌是否會怕你目前服的抗生素唷。 

布拉氏酵母菌的臨床用途

話題帶回今天想要與大家分享的重點-布拉氏酵母(Saccharomyces boulardii),研究最為充分而廣泛的是預防和減少抗生素相關腹瀉、兒童急性胃腸炎、困難梭菌的重複感染和旅行者腹瀉,此外還有不少關於克隆氏症(Crohn’s disease)、慢性特發性腹瀉、大腸激躁症(Irritable bowel syndrome)的研究。

1.一般抗生素引起腹瀉:S. boulardii=4×109 CFU/天 × 1~4週【5】
2.困難梭狀芽孢桿菌感染引起的腹瀉:S. boulardii=2×1010 CFU/天 × 4週【7】
3.小孩急性腹瀉:S. boulardii =250 -750mg/天 × 5-10天【10】
4.急性輪狀病毒腹瀉:凍乾S. boulardii =250 mg(文獻沒標菌數),每天二次 × 5天【11】
5.旅行者腹瀉:S. boulardii =5×109-10(50億-500億) CFU/天,在出發前5天開始服用直到回程【12】。
6.克隆氏症(Crohn’s disease):S. boulardii =250 mg(文獻沒標菌數),每天三次 × 4週,並搭配每天1公克mesalazine × 6個月【13】。不過後續的文獻回顧文章表示,目前仍沒有足夠的文獻佐證布拉氏酵母的效力【14】。
註:一般常見研究配方250-750mg的 S. boulardii,大約為109 -1010CFU。

注意事項

1.目前缺乏足夠孕婦及哺乳使用安全性資料。
2.年長者因免疫力較低,服用布拉氏酵母菌造成真菌血症(fungemia)風險較高。
3.免疫低下族群,服用造成真菌血症風險較高,例如有插導管或管灌的患者、使用多重抗生素的病患。
4.抗黴菌藥物會影響布拉氏酵母菌的效果。

參考文獻

  1. Antioxidant properties and global metabolite screening of the probiotic yeast Saccharomyces cerevisiae var. boulardii. J Sci Food Agric. 2017 Jul;97(9):3039-3049.
  2. Saccharomyces boulardii: What Makes It Tick as Successful Probiotic? J Fungi (Basel). 2020 Jun 4;6(2):78.
  3. 抗生素引起的腹瀉. 台灣醫界   2002, Vol.45, No.6
  4. Probiotics for Gastrointestinal Conditions: A Summary of the Evidence. Am Fam Physician. 2017 Aug 1;96(3):170-178.
  5. Clinical Uses of Probiotics. Medicine (Baltimore). 2016 Feb;95(5):e2658. 
  6. Probiotics for the prevention of Clostridium difficile-associated diarrhea in adults and children. Cochrane Database Syst Rev. 2013;5(5):CD006095.
  7. Meta-analysis of probiotics for the prevention of antibiotic associated diarrhea and the treatment of Clostridium difficile disease. Am J Gastroenterol. 2006;101:812–822.
  8. Antimicrobial susceptibility of Enterococcus strains used in clinical practice as probiotics. J Infect Chemother. 2013 Dec;19(6):1109-15.
  9. Antibiotic susceptibility of probiotic strains: Is it reasonable to combine probiotics with antibiotics? Med Mal Infect. 2017 Nov;47(7):477-483.
  10. Efficacy and safety of Saccharomyces boulardii for acute diarrhea. Pediatrics. 2014 Jul;134(1):e176-91.
  11. Efficacy and Safety of Saccharomyces boulardii in Acute Rotavirus Diarrhea: Double Blind Randomized Controlled Trial from a Developing Country. J Trop Pediatr. 2016 Dec;62(6):464-470.
  12. Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler’s diarrhea. Travel Med Infect Dis. 2007;5:97–105.
  13. Saccharomyces boulardii in maintenance treatment of Crohn’s disease. Dig Dis Sci. 2000;45:4–1462.
  14. Review of Saccharomyces boulardii as a treatment option in IBD. Immunopharmacol Immunotoxicol. 2018 Dec;40(6):465-475.
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