摘要
开菲尔是一种由牛奶、水或植物成分制成的发酵益生菌饮料，作为一种膳食补充剂备受关注。开菲尔起源于三千多年前的高加索山脉，据信通过改变人体内微生物生态位的组成，具有多种健康益处。这些微生物生态位被称为微生物组，包含微生物群落、其基因组及所处环境。现代商业化开菲尔的普及促使人们迫切需要高质量研究来验证其对人类微生物组及相关健康结果的影响；然而，目前关于开菲尔消费对人类口腔和肠道微生物组影响的科学证据极为有限。在建议将开菲尔用于治疗与口腔和肠道菌群或代谢健康相关的疾病之前，必须通过高质量的人体临床试验确立其安全性和有效性。本综述旨在批判性分析近期关于开菲尔消费对口腔和肠道微生物组影响的研究，以及其对人类健康的潜在影响。通过考察开菲尔对这些相互关联的微生物生态系统的作用，我们可以更好地理解其作为促进全身健康的膳食功能性食品的潜力和局限性。
关键词：微生物组；开菲尔；肠道微生物组；口腔微生物组；益生菌
1. 引言
"微生物组"一词最初由Whipps等人于1988年提出，用于描述土壤中存在的微生物交响乐[1]。此后，该术语已扩展至包含对维持人类健康至关重要的微生物群落，并描述了特定生态位中的活微生物及其相应基因组。肠道微生物组通常被认为是最重要的微生物组，因其对代谢健康、慢性疾病和免疫健康的影响，以及与远端器官和器官系统的复杂通信[2,3]。肠道微生物组通常丰富多样，包含约100万亿微生物，跨越数百至数千个物种[4,5]。这与口腔微生物组形成鲜明对比，后者是人体内另一个对健康具有重大影响的生态位。尽管口腔中已报告有700多种细菌分类群，但微生物总数仅为500-1000亿，远少于肠道[6]。然而，由于其在消化和代谢功能中的作用以及与全身健康的广泛联系，口腔微生物组仍然是影响人类健康的关键因素[6]。
益生菌在全球已被消费数千年，被认为通过改变特定生态位中菌群的平衡来促进人类健康。大多数益生菌产品主要作用于肠道，含有活微生物，通过产生细菌素和有机酸等抗菌物质，与致病菌竞争营养和粘附位点[7,8,9]。此外，通过与宿主免疫系统相互作用，这些微生物可以减少局部和全身炎症并支持肠道屏障完整性[10,11,12]。虽然益生菌天然存在于酸奶、酸菜（发酵卷心菜）和泡菜（发酵混合蔬菜）等食品中，但它们也以胶囊或粉末形式作为膳食补充剂提供。益生菌影响人体内微生物生态位的能力使其成为促进整体健康和预防疾病的宝贵工具[13,14]。
开菲尔是一种起源于高加索山脉三千多年前的益生菌乳饮料[15]。它使用开菲尔粒生产，开菲尔粒是由嵌入多糖基质中的乳酸菌、醋酸菌和酵母组成的复杂共生群落。将开菲尔粒引入牛奶（通常为牛奶）中，启动发酵过程，使牛奶变稠并略带酸味。在商业开菲尔生产实践中（图1），牛奶以1:30至1:50的比例接种开菲尔粒，并在室温下发酵长达24小时[16,17]。最后，过滤掉开菲尔粒，剩余液体可立即饮用或低温储存以备后用[17,18]。开菲尔也可使用山羊奶、绵羊奶或植物替代品如豆奶和水制成[19,20]。随着商业开菲尔市场的扩大，低乳糖和纯素替代品的选择也不断增加，使具有特定饮食需求的个体能够消费这种饮料。然而，开菲尔饮料的确切微生物组成及其带来的健康益处可能在很大程度上取决于发酵过程中使用的液态基质[19]。
图1. 商业化开菲尔生产简化流程图。开菲尔粒以1:30至1:50的比例添加到基础物质（牛奶、水或植物饮料）中，混合物在室温下发酵。24小时后，过滤掉开菲尔粒，剩余饮料可立即饮用或储存以备后用。（BioRender制作，El-Assaad, F. 2025）
事实上，开菲尔研究中的一个重要考虑因素是开菲尔本身固有的异质性。开菲尔组成因多种因素而异，包括起始粒的微生物谱、发酵时间和发酵温度[21,22,23,24]。这些生产变量会显著影响饮料中最终存在的微生物种类、其相对丰度以及发酵过程中产生的生物活性代谢物浓度。因此，在一项研究中观察到的特定健康效应可能与另一项研究中的结果不可直接比较，因为不同的开菲尔制剂可能对口腔微生物组产生不同的影响。因此，关于开菲尔消费后肠道和口腔微生物组变化的证据可能大相径庭[25,26]。
开菲尔的微生物组成主要由乳酸菌（LAB）主导，占微生物群落的60-83%[27,28,29,30]（图2）。乳酸菌在牛奶基质发酵中起关键作用，通过代谢乳糖并产生乳酸。在此过程中，乳酸菌还产生二氧化碳、乙醛、细菌素、抗菌肽和过氧化氢，这些物质已被证明可以减弱和/或消除常见肠道病原体[31,32]。乳酸克非尔菌（Lentilactobacillus kefiri）、乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）和明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）是开菲尔中最丰富的乳酸菌[33,34]。克非尔乳杆菌和明串珠菌能够通过肠道并粘附在上皮层上，这是潜在益生菌的关键特征[35,36]。在肠道中，这些物种表现出抗菌和抗真菌特性[35,36,37]。乳酸克非尔菌还被发现能结合有毒金属和霉菌毒素，显示出其在未来紧急毒理学中的潜力[38,39]。明串珠菌可产生亚油酸，这是一种具有抗动脉粥样硬化、抗炎和抗癌特性的化合物[36]。相比之下，乳酸乳球菌可产生共轭亚油酸，但无法粘附到肠上皮以定植肠道[40,41]。尽管在肠道中短暂存在，乳酸乳球菌可通过产生具有免疫调节、抗菌和抗高血压作用的生物化合物为宿主提供益处[41]。正是乳酸乳球菌的这一特性使其获得了"细胞工厂"的称号，多项研究显示其作为递送治疗药物和疫苗载体的潜力[42,43,44,45,46]。开菲尔中还存在的其他乳酸菌包括嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）、德氏乳杆菌（Lactobacillus delbrueckii）、瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）、约翰逊乳杆菌（Lactobacillus johnsonii）、类克非尔乳杆菌（Lentilactobacillus parakefiri）、孙氏乳杆菌（Lentilactobacillus sunkii）、鼠李糖乳杆菌（Lacticaseibacillus rhamnosus）、干酪乳杆菌（Lacticaseibacillus casei）、副干酪乳杆菌（Lacticaseibacillus paracasei）、植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）、短乳杆菌（Levilactobacillus brevis）、发酵粘液乳杆菌（Limosilactobacillus fermentum）和罗伊氏粘液乳杆菌（Limosilactobacillus reuteri）[47,48]。然而，开菲尔中每种细菌物种的比例甚至存在因地区、所用基质和制造商而异[47,49,50]。
图2. 开菲尔的微生物组成：乳酸菌（65-80%）、酵母（10-30%）、醋酸菌（8-20%）及其他（<5%）。（BioRender制作，El-Assaad, F. 2025）
开菲尔中剩余的17-40%微生物负荷主要分布在醋酸菌（AAB）和酵母之间[16,29,30,47]。已在开菲尔中鉴定出的醋酸菌包括洛瓦尼醋杆菌（Acetobacter lovaniensis）、法巴醋杆菌（Acetobacter fabarum）、东方醋杆菌（Acetobacter orientalis）、液化葡糖杆菌（Gluconobacter liquefaciens）和氧化葡糖杆菌（Gluconobacter oxydans）[51]。这些细菌与乳酸菌一起参与开菲尔的发酵，产生乙酸，这是肠道中的关键短链脂肪酸（SCFA）[52,53,54]。乙酸及其代谢物具有局部作用，如增加回肠蠕动和结肠血流量，以及维持上皮稳态[55,56,57]。最近的研究还强调了其通过调节宿主炎症、能量消耗和食欲对全身健康的影响[57]。
开菲尔中存在的酵母包括乳糖发酵物种，如马克斯克鲁维酵母（Kluyveromyces marxianus）和乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis），以及非乳糖发酵物种，如酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）[30,58,59]。酿酒酵母、马克斯克鲁维酵母和乳酸克鲁维酵母产生乙醇和二氧化碳，赋予开菲尔独特的风味和轻微的起泡性[60,61]。开菲尔中的酵母通常对人类消费安全且耐受良好；事实上，许多酵母被认为是益生菌，因为它们支持免疫功能和肠道健康[62]。特别是，布拉迪酵母菌（S. cerevisiae var. boulardii）表现出抗菌、抗癌、抗氧化和抗炎特性[63]，并被记录可治愈或预防克罗恩病[64]和肠易激综合征[65]。证据表明，酿酒酵母可能通过与上皮细胞的共聚集和粘附增强乳酸菌的益生菌潜力[66]，当考虑到开菲尔的整体微生物谱时，这是一个特别值得注意的发现。开菲尔还含有属于双歧杆菌科的长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）。虽然既不是乳酸菌也不是醋酸菌，但该物种已知具有益生菌特性[67,68]。
这些微生物成分的独特组合被认为有助于开菲尔多样化的潜在健康益处，包括改善肠道健康和管理各种疾病[28,33,48]。开菲尔在全球日益增长的普及程度需要进一步研究其消费对人类健康的影响。本综述探讨了当前关于开菲尔消费对口腔和肠道微生物组影响的证据、对人类健康的 implications 以及确定未来研究的关键领域。
2. 方法
使用PubMed和Cochrane Library进行了搜索，涵盖2010年1月至2025年2月期间。搜索词包括"kefir" AND ("gut microbiota" OR "gut microbiome" OR "oral microbiota" OR "oral microbiome" OR "salivary")。共检索到126条结果，纳入9项研究[69,70,71,72,73,74,75,76,77]。
如果研究符合以下标准，则予以纳入：（1）随机对照试验、干预性研究或安全/可行性研究；（2）2010年1月至2024年12月期间的初始发表；（3）方法包括通过DNA提取和测序或培养方法鉴定肠道或口腔菌群；（4）结果包括肠道或口腔菌群多样性或相对丰度或数量的变化。如果研究是非人类研究、综述、荟萃分析、病例报告或非英文研究，则予以排除。任何类型的开菲尔（牛、山羊、大豆、水等）研究均有资格纳入。大多数研究被排除，因为它们不是随机对照试验、干预性研究或安全可行性研究，且未测量肠道或口腔菌群多样性或相对丰度或数量的变化。
在另一项纳入研究的参考文献中确定了一项进一步的研究[78]。纳入了四项研究来检验开菲尔消费对口腔微生物组的影响，六项研究用于肠道微生物组[69,70,71,72,73,74,75,76,77,78]。
3. 结果
确定了六项相关研究检验开菲尔消费对肠道微生物组的影响，四项检验对口腔微生物组的影响（表1和表2）。
表1. 六项研究比较：开菲尔消费对人类肠道菌群的影响。缩写：ns = 研究中报告无统计学显著性；GMWI = 肠道微生物组健康指数；T1 = 时间点1；T2 = 时间点；PCOS = 多囊卵巢综合征；LOS = 住院时长；CD = 克罗恩病；UC = 溃疡性结肠炎；NR = 未报告。
表2. 六项研究比较：开菲尔消费对人类口腔菌群的影响。缩写：NR = 未报告；CFU = 菌落形成单位。
4. 讨论
4.1 开菲尔消费引起的肠道微生物组变化
开菲尔消费在不同人群中引起肠道微生物组的可变变化。在健康成年人中，Walsh等人[72]发现，一部分个体经历了乳糖乳球菌（Lactococcus raffinolactis）相对丰度的增加，这是一种存在于牛奶开菲尔产品中的乳酸菌。这种变化在统计学上不显著，研究中包含的三组之间微生物多样性没有变化的证据。相比之下，Bellikci-Koyu等人[73]观察到代谢综合征个体中放线菌相对丰度显著增加。Yılmaz等人[74]报告了炎症性肠病（IBD）个体中乳酸菌相对丰度增加。在入院的危重患者中，Gupta等人[71]注意到尽管由于抗生素使用导致肠道菌群多样性和丰富度下降，肠道微生物组健康指数（GMWI）有所提高。相比之下，Dazıroğlu等人[70]发现，服用开菲尔后多囊卵巢综合征女性的肠道微生物多样性和丰富度显著增加，这可能归因于排除了使用抗生素的参与者。这些综合数据表明，开菲尔消费对肠道微生物组的影响高度依赖于宿主健康和生活方式因素。
尽管研究间存在差异，但出现了一些共同发现。三项研究报告了乳酸菌水平增加与健康结果改善之间的联系。Yılmaz等人[74]观察到IBD个体中乳酸菌水平增加，与胃肠道症状改善相关，特别是在"腹痛"和"感觉良好"评分方面。同样，Gupta等人[71]报告了乳酸菌增加与危重成人GMWI改善相关。然而，这种增加仅在研究期间持续了短暂的72小时。Dazıroğlu等人[70]发现多囊卵巢综合征女性中芽孢杆菌丰度显著上升，以及与治疗前相比，身体功能和心理健康评分有统计学显著改善。两项研究提供了乳酸菌增加可能改善健康的初步证据，尽管未建立明确联系。Walsh等人[72]确定了L. raffinolactis的增加，尽管这仅在开菲尔组的十名参与者中的四名中出现。这四名参与者在尿液中显示乙酸、N,N-二甲基甘氨酸和琥珀酸增加，这些代谢物可能支持新陈代谢、肌肉健康和皮肤健康[79,80,81]。然而，这四名参与者健康结果的具体变化未报告。Bellikci-Koyu等人[73]报告了代谢综合征个体中乳酸菌目（Lactobacillales）的轻微增加，以及开菲尔组空腹胰岛素、TNF-α、IFN-γ和血压的积极变化。然而，整体健康结果的变化也未报告。这表明，通过引发肠道微生物组中乳酸菌丰度的变化，开菲尔消费可能导致肠道健康和全身健康的积极变化。然而，Öneş等人[69]的研究未反映这一点。然而，发现开菲尔消费后运动表现有轻微改善，尽管在统计学上不显著。这些研究报告了关联而非因果关系，且在改善健康指标方面，研究之间缺乏同质性。
在审查的研究中，三项研究报告使用了不同制造商的开菲尔[69,71,72]，两项报告使用不同制造商的原料自行配制开菲尔[70,73]，一项未报告所用开菲尔的制造商[74]。标准化来源将有助于更可靠的跨研究比较。研究设计中包含安慰剂对照有助于确保结果的有效性，然而只有一项研究将开菲尔干预组与接受安慰剂治疗的对照组进行了比较[73]；两项研究包括接受无治疗的对照组[69,74]，其余三项研究未包括对照组[70,71,72]。鉴于所有纳入研究的样本量有限，还需要更大规模的试验。
4.2 开菲尔消费引起的口腔微生物组变化
在所有研究中，人类消费开菲尔似乎降低了特定口腔微生物的数量。所有四项研究均报告，在一段时间的开菲尔消费后，唾液变形链球菌（Streptococcus mutans）的菌落形成单位（CFU）减少，变形链球菌是龋齿的主要促成因素[75,76,77,78]。Cogulu等人[78]还报告了唾液乳酸菌CFU减少，其中包括既促成又预防龋齿的物种。这一发现未在其余三项研究中得到反映。然而，对开菲尔消费的反应似乎在不同年龄组中一致。两项研究集中在健康成年人身上，显示致龋细菌变形链球菌减少[77,78]。其余两项研究涉及接受正畸治疗或牙科修复的儿童，并显示相同减少[75,76]。这表明，无论年龄或口腔健康状况如何，开菲尔消费都可能降低致龋细菌的流行率。然而，由于所有四项研究结果有限且缺乏长期随访，没有证据证实开菲尔消费通过调节口腔微生物组直接降低龋齿或其他牙科疾病的风险。未来研究应通过长期随访评估临床结果，以进一步阐明开菲尔消费与支持整体口腔健康之间的联系。
尽管四项研究均报告了唾液变形链球菌和乳酸菌的减少，但这些是口腔微生物组中观察到的唯一变化。这是文献的一个关键限制，因为所有四项研究都 exclusively 依赖基于培养的方法来鉴定参与者唾液样本中存在的细菌。四项报告的研究均未使用DNA测序方法来鉴定细菌；相反，使用了培养方法和龋齿风险测试（CRT）[75,76,77,78]。CRT涉及收集患者唾液并使用内置琼脂培养基直观确定唾液中变形链球菌和乳酸菌的丰度。由于这些方法是半定量的，且仅测试预定细菌的存在，因此无法提供微生物多样性的全面视图，也无法识别非预定和新物种；这只能通过DNA测序方法实现。因此，所有四项研究 solely 依赖基于培养的鉴定方法，严重限制了对开菲尔消费对口腔微生物生态更广泛影响的综合评估。
四项研究的其他限制包括不同的开菲尔产品制造商。一项研究使用了来自未识别制造商的开菲尔粒来生产提供给参与者的开菲尔产品[77]，两项研究使用了不同来源[76,78]，一项未报告开菲尔的制造商[75]。另一个限制是相对较小的队列；只有两项试验纳入了超过50名参与者[76,77]，其中一项未报告参与者在各组中的分配情况[77]。需要更大规模的试验以确保可靠的结果。此外，四项研究中均无严格控制混杂因素（如参与者口腔卫生和饮食习惯）的证据。虽然Alp等人[76]表示参与者接受了口腔卫生教育并被建议每天刷牙两次，但未包含有关教育性质和内容的详细信息，也未记录参与者对建议的口腔卫生实践的依从性。同样，Reddy等人[75]指导参与者保持其常规卫生习惯，但没有证据表明作者监测了依从性或调整了其潜在影响。最后，其余两项研究未指定有关参与者口腔卫生实践的任何指示[77,78]。这些研究还采用了三周或更短的干预期[77,78]，相对于其他关于肠道和口腔微生物组的研究，这是一个较短的干预期。这一短期可能不足以允许开菲尔消费后口腔微生物组发生变化。因此，短期是这两项研究的主要限制。
5. 结论
现有文献表明，开菲尔消费可能影响人类的肠道和口腔微生物组，但这些影响的具体性质和程度有所不同。在肠道中，开菲尔似乎影响乳酸菌的相对丰度，一些研究还显示健康指数和临床参数有所改善。在口腔中，开菲尔 consistently 降低变形链球菌的水平，变形链球菌是龋齿的主要促成因素；这一结果在成人和儿童人群中均有观察到。然而，研究设计和结果测量的差异使得难以就开菲尔消费的具体机制和长期临床影响得出明确结论。
6. 未来研究方向
未来研究应旨在克服当前研究体系中存在的多种限制。反复出现的问题，如样本量小、干预期短以及缺乏适当的对照，削弱了数据的转化。此外，研究中开菲尔粒来源或开菲尔制造商的差异可能引入影响研究结果的混杂因素。在口腔微生物组研究中，依赖基于培养的方法和龋齿风险测试而非新一代测序，严重限制了研究范围，仅限于预定细菌数量的变化。因此，未评估α或β多样性和相对丰度的变化。未来研究应通过使用标准化开菲尔产品、详细描述的开菲尔基础（乳制品vs.植物基）、全面的微生物组分析以及年龄、性别和种族匹配的参与者，进行更大规模、控制良好的试验来解决这些差距。此外，需要纵向研究来评估开菲尔对临床结果的长期影响，包括龋齿发生率和肠道相关疾病预防或管理。解决这些限制将更全面地理解开菲尔的健康益处和治疗潜力。
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