长双歧杆菌 Bifidobacterium longum
放线菌门 Actinomycetota
放线菌纲 Actinomycetes
双歧杆菌目 Bifidobacteriales
双歧杆菌科 Bifidobacteriaceae
双歧杆菌属 Bifidobacterium
长双歧杆菌广泛存在于人和动物的肠道中，是欧洲食品安全局(EFSA)资格认定(Qualified Presumption of Safety, QPS)名单收录菌种、美国食品药品监督管理局（FDA）公认安全物质（Generally recognized as safe, GRAS）名单收录菌种。是我国《可用于食品菌种名单》和《可用于婴幼儿食品的菌种名单》收录菌种[1]。
本文将详细介绍长双歧杆菌的发展历史、特征特性、研究进展以及国内外保藏情况，以期加深大家对长双歧杆菌的认识。
Part 1发展历史
长双歧杆菌最早由法国巴斯德研究所的儿科医生Henry Tissier于1899年从母乳喂养的婴儿粪便中分离得到，并将这种分离到的革兰氏阳性、变弯的或分叉的杆菌命名为普通分叉杆菌 (Bacillus bifiduscommunis)或分叉杆菌（Bacillus bfidus）[2]。
1924年：OrlaJensen 提议将双歧杆菌分类作为一个独立的属，但早期的双歧杆菌分类主要基于传统的菌落菌体形态、生理生化特性等，而这些方法经常无法将其与其他产乳酸细菌区分开，因此《伯杰氏细菌学鉴定手册》第1-4 版将其取名为 Bacterodes bifidus，归到拟杆菌属（Bacteroides）中，又由于它与乳酸杆菌的相似性，《伯杰氏细菌学鉴定手册》第5-7 版将其命名Lactobacillus bifidus ，归类于乳杆菌属 (Lactobacillus)。
1974年：《伯杰氏细菌学鉴定手册》第8版首次将其划分为独立的双歧杆菌属（Bifidobacterium），隶属于放线菌门（Actinobacteria）、双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae），当时属内有 11 个种。
20世纪90年代末：原核微生物分类从传统的基于表型的分类过渡到基于16S rRNA的系统进化分析的多相分类学框架[3]。根据特异性基因PCR扩增（rec A等）、脉冲电场凝胶电泳（PFGE）、荧光原位杂交（FISH）等多重技术验证，2012年出版的《伯杰氏系统细菌学手册》确认双歧杆菌属有32个种和9个亚种[4]。包括长双歧杆菌长亚种（Bifidobacterium longum subsp. longum）、长双歧杆菌婴儿亚种（Bifidobacterium longum subsp. infantis）、长双歧杆菌猪亚种（Bifidobacterium longum subsp. suis）。
2015年：研究人员基于多位点序列分析(MLSA)、多位点序列分型(MLST)和扩增片段长度多态性分析(AFLP)，揭示了一个新的长双歧杆菌亚种——Bifidobacterium. longum subsp. suillum[5]。
2023年：根据全基因组多位点序列分型（wgMLST）分析，并结合基因型、生态学和表型分析的一致结果，又发现了一个新的亚种，命名为Bifidobacterium longum subsp. iuvenis[7]。
截止到2023年，长双歧杆菌共有五个亚种：
长双歧杆菌长亚种(B. longum subsp. longum)
长双歧杆菌婴儿亚种(B. longum subsp. infantis)
长双歧杆菌猪亚种 (B. longum subsp. suis)
B. longum subsp. suillum
B. longum subsp. iuvenis
Part 2长双歧杆菌的研究进展
长双歧杆菌作为一类独特的益生菌，其严格厌氧、结肠定植等特性均显著差异于其他菌株[8-9]，这也赋予其特有的益生功能，在维持机体肠道微生态平衡、抑制致病菌入侵和调节机体免疫能力、降低胆固醇含量等健康方面发挥重要作用。
长双歧杆菌作为肠道中的优势菌群能有效抑制肠道致病菌，通过产生有机酸如乳酸、乙酸等和分泌抗菌化合物如细菌素等代谢产物，来有效地降低环境中的pH，抑制不耐酸病原体的生长和繁殖，甚至随着胞内有机酸的积累导致致病菌死亡[10-11]，从而有效缓解肠易激综合症（IBS）和炎症性肠病（IBD）等胃肠道疾病，调节肠道菌群失调，改善腹部不适，腹胀，排便困难等症状。
1. 在肠道健康方面
长双歧杆菌还具有免疫调节作用，可通过免疫调节作用产生抗炎细胞因子IL-22抑制异常Th2免疫反应和有效诱导Treg细胞免疫，保护宿主免受过敏性疾病和自身免疫性疾病等异常免疫反应[12-13]，从而可提高机体免疫力，预防疾病和增强抵抗力。
2. 在心理健康方面
肠道中的菌群可以通过肠-脑轴来影响机体的精神状态，保持健康、均衡的肠道菌群比例有利于改善焦虑、抑郁[14]。有研究表明长双歧杆菌可改善机体对压力情况的适应性、提高应对负面情绪的能力。如Pinto-Sanchez等人连续两周给44名IBS患者每日服用1010 CFU/mL长双歧杆菌NCC3001，结果表明可有效降低IBS患者的抑郁评分[15]。另一研究表明，给20位健康受试者连续4周服用109 CFU/mL长双歧杆菌 1714Tm，可调节测试者在压力下的大脑活动，并通过调节大脑某些区域的神经振荡来影响大脑功能从而减少应激反应[16]。
3. 在心理健康方面
人体血液中胆固醇含量会导致动脉硬化和高血压的发生，双歧杆菌等有益菌可以影响胆固醇的代谢，将其转化为人体不吸收的类固醇，降低血液中胆固醇的浓度，因而对高血压和动脉硬化有一定的防治作用。如Xiao和Andrade等[17-18]研究发现，长双歧杆菌BL1、长双歧杆菌BB536均具有显著的降胆固醇效果。长双歧杆菌对癌症也有一定的抑制作用，有研究表明长双歧杆菌可有效抑制小鼠黑色素瘤的生长，提高小鼠生存率[19]。此外，补充单一益生菌长双歧杆菌还可以改善老年（18 个月大）雌性小鼠的骨折修复过程[20]。
Part 4 国内外保藏情况
长双歧杆菌在多个国际微生物菌种保藏中心均有保藏，其中CICC保藏有模式菌株CICC 6186，与多家国际知名菌种保藏中心模式菌株等同编号，如：ATCC 15707、JCM 1217、BCRC 11847，来源于成人肠道，可用于分类研究“种”的参考模型。此外，CICC还保藏有不同来源及用途的长双歧杆菌，可作为标准菌株应用于相关领域的检测，如：
等同编号ATCC 15697，可作为阳性对照菌株，适用于《GB 4789.34-2012双歧杆菌的鉴定》，同时还可作为质控菌株，适用于《GB 4789.28 培养基和试剂的质量要求》中MRS 培养基和莫匹罗星锂盐（Li-Mupirocin）改良MRS培养基的质量检测。
可作为阳性对照菌株，适用于《GB 4789.34-2012双歧杆菌的鉴定》。
长双歧杆菌特征特性
1. 革兰氏阳性菌，菌体呈棒状（0.5-0.7×1.3-3.5μm），长短、粗细不均，直或弯曲，膨胀成哑铃形的细胞可分叉，单个或成对排列，不产芽孢，不运动。
2. 在BBL培养基上菌落呈圆形、白色，凸起，表面光滑、湿润、边缘整齐。
3. 严格厌氧，生长温度范围20~45℃，最适生长温度36~38℃。
4. 耐酸，pH值范围为6.5~7.0，在pH值为4.5-5.0以下或pH值为8.0~8.5以上一般不生长。
中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC）是中国唯一的国家级工业微生物菌种保藏管理中心，中心保藏各类工业微生物资源14000余株，526个属，1477个种，涵盖长双歧杆菌等多种常见工业微生物菌种，广泛应用于食品、发酵、生产、科研等多个领域，为我国工业领域的质量安全、技术创新和产业升级保驾护航。
参考文献
1. Arboleya S, Stanton C, Ryan C A, et al. Bosom Buddies: The symbiotic relationship between infants and Bifidobacterium longum ssp. Longum and ssp. infantis. genetic and probiotic features[J]. Annual Review of Food Science and Technology，2016, 7:1−21.
2. 王玉莲,田万红,谭强来,魏华,曾明.双歧杆菌的分类学研究与新进展[J].微生物学通报,2015,42(01):185-191.
3. 沈永才,袁佩娜. 双歧杆菌的遗传学分类方法研究进展[J]. 中国微生态学杂志, 2000, 12(3):171-173.
4. Goodfellow M, Kampfer P, Busse H J, et al. Bergeyʼs Manual of Systematic Bacteriology[M]. New York: Springer Science Business Media, 2012: 33-2028.
5. Yanokura E, Oki K, Makino H, Modesto M, Pot B, Mattarelli P, Biavati B, Watanabe K. Subspeciation of Bifidobacterium longum by multilocus approaches and amplified fragment length polymorphism: Description of B. longum subsp. suillum subsp. nov., isolated from the faeces of piglets. Syst Appl Microbiol 2015; 38:305-314.
6. 食品安全标准与监测评估司. 可用于食品的菌种名单和可用于婴幼儿食品的菌种名单[Z]. 国家卫生健康委, 2022.
7. Modesto M, Ngom-Bru C, Scarafile D, Bruttin A, Pruvost S, Sarker SA, Ahmed T, Sakwinska O, Mattarelli P, Duboux S. Bifidobacterium longum subsp. iuvenis subsp. nov., a novel subspecies isolated from the faeces of weaning infants. Int J Syst Evol Microbiol 2023; 73:6013.
8. Bentley-Hewitt K L, Narbad A, Majsak-Newman G, et al. Lactobacilli survival and adhesion to colonic epithelial cell lines is dependent on long chain fatty exposure[J]. European Journal of Lipid Science and Technology, 2017(11):1700062.
9. Walter J, Maldonado-Gómez M X, Martínez I. To engraft or not to engraft: an ecological framework for gut microbiome modulation with live microbes [J]. Current Opinion in Biotechnology, 2018, 49: 129-139.
10. Turroni F, Foroni E, O'Connell Motherway M, et al. Characterization of the serpin-encoding gene of Bifidobacterium breve 210B [J]. Applied and Environmental Microbiology, 2010, 76(10): 3206-3219.
11. Bevilacqua L, Ovidi M, Mattia E D, et al. Screening of Bifidobacterium strains isolated from human faeces for antagonistic activities against potentially bacterial pathogens[J]. Microbiological research, 2003, 158, 179-185.
12. oure R, Kheadr E, Lacroix C, et al. Production of antibacterial substances by bifidobacterial isolates from infant stool active against Listeria monocytogenes[J]. Journal of Applied Microbiology, 2003,95, 1058-1069.
13. Fang Z F, Pan T, Li L Z, et al. Bifidobacterium longum mediated tryptophan metabolism to improve atopic dermatitis via the gut-skin axis [J]. Gut Microbes, 2022, 14(1): 2044723.
14. 马燕, 郭莉娜, 刘漪沦. 肠道菌群与抑郁症发生的研究进展 [J]. 实用医学杂志, 2018, 34(2)：324−327.
15. Pinto-Sanchez M I, Hall G B, Ghajar K, Nardelli A, Bolino C, Lau J T, Martin F P, Cominetti O, Welsh C, Rieder A, Traynor J, Gregory C, De Palma G, Pigrau M, Ford A C, Macri J, Berger B, Bergonzelli G, Surette M G, Collins S M, Moayyedi P, Bercik P. Probiotic Bifidobacterium longum NCC3001 Reduces Depression Scores and Alters Brain Activity: A Pilot Study in Patients With Irritable Bowel Syndrome. Gastroenterology. 2017, 153(2):448-459.
16. Wang H, Braun C, Murphy E F, Enck P. Bifidobacterium longum 1714™ Strain Modulates Brain Activity of Healthy Volunteers During Social Stress. Am J Gastroenterol. 2019,114(7):1152-1162.
17. Xiao J Z，Kondo S，Takahashi N，et al. Effects of milk products fermented by Bifidobacterium longum on blood lipids in rats and healthy adult male volunteers[J]. Journal of Dairy Science, 2003, 86(7)：2452-2461.
18. Andrade S，Borges N. Effect of fermented milk containing Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium longum on plasma lipids of women with normal or moderately elevated cholesterol[J]. Journal of Dairy Research, 2009,76(4):469-474.
19. Bender M J, McPherson A C, et al. Dietary tryptophan metabolite released by intratumoral Lactobacillus reuteri facilitates immune checkpoint inhibitor treatment. Cell. 2023,186(9):1846-1862.
20. Roberts J L, Golloshi M, Harding D B, Conduah M, Liu G, Drissi H. Bifidobacterium longum supplementation improves age-related delays in fracture repair. Aging Cell. 2023,22(4):e13786.
(0)
