本書由乳業生物技術國家重點實驗室、光明乳業研究院多年從事益生菌科研和應用的專家、學者編寫而成。全書共分九章，內容包括益生菌概述、益生菌與腸道菌群 、益生菌主要代謝產物及其生理活性 、益生菌代謝、益生菌與免疫、益生菌與高膽固醇血癥、益生菌與糖尿病和肥胖、益生菌與衰老、益生菌與口腔及皮膚健康。
本書理論性、系統性較強，可供從事益生菌研究的科研人員、技術人員閱讀參考，也可供高等學校食品科學、生物技術、生物醫藥等相關專業師生學習參考。
劉振民，博士研究生導師，教授級高級工程師，擔任乳業生物技術國家重點實驗室主任、IDF中國國家委員會營養與健康工作委員會首席專家、光明乳業研究院院長。國務院政府特殊津貼專家、2019年入選百千萬人才工程國家級人選，授予"有突出貢獻中青年專家"，獲"上海領軍人才""上海市青年科技杰出貢獻獎""上海市優秀技術帶頭人""上海市勞動模范""振興中國乳業科技創新帶頭人"等榮譽。
研究領域為益生菌、新型干酪、乳品安全等。主編《干酪科學與技術》《乳脂與乳脂產品科學與技術》等書籍。擔任國家十二五科技支撐計劃奶酪課題、十三五國家重點研發計劃乳品安全項目主持人。授權國際發明專利10項，以第一發明人獲得授權中國發明專利12項。帶領團隊開發多項乳制品，取得良好的經濟效益。
科技成果獲國家技術發明二等獎、中國輕工業聯合會技術發明一等獎、上海市科技進步二等獎等多項省部級獎項。
第一章益生菌概述001
第一節益生菌的分類004
一、益生菌及其相關種屬004
二、益生菌常用的種屬005
第二節益生菌的分離保存015
一、益生菌的分離015
二、益生菌的篩選016
三、益生菌的保存020
第三節益生菌分類鑒定的技術與方法022
一、用于細菌分類鑒定的特征022
二、生理生化試驗方法022
三、化學分類特征的分析方法030
四、基于遺傳信息的分子生物學鑒定方法034
五、基因組時代的分類工具037
參考文獻039
第二章益生菌與腸道菌群043
第一節人類微生物組研究計劃044
一、 人類微生物組概述044
二、 人類微生物組計劃的啟動044
三、 美國的人類微生物組計劃045
四、 其他國家的人類微生物組計劃進展045
第二節腸道菌群的結構047
一、人腸道菌群的結構組成047
二、人體腸道核心菌群050
三、人體腸道菌群的建立：從出生到衰老052
四、腸道菌群中有重要生理意義的細菌053
五、人腸道菌群的功能055
第三節影響健康人腸道菌群結構的因素058
一、宿主的基因型058
二、年齡因素058
三、飲食因素060
四、城鄉生活方式061
五、宿主的性別062
六、運動情況062
七、抗生素063
八、疾病063
第四節益生菌與胃腸道健康066
一、益生菌與胃腸道健康的關系067
二、益生菌治療各種胃腸道疾病的研究進展068
三、益生菌促進胃腸道健康的機制080
第五節腸道菌群結構與功能的研究方法084
一、基于分離培養的方法085
二、培養組學085
三、分子生態學研究方法086
四、調節腸道微生物的疾病模型091
五、無菌動物模型092
六、研究模型和案例093
參考文獻093
第三章益生菌主要代謝產物及其生理活性098
第一節短鏈脂肪酸（SCFA）098
一、SCFA的產生及影響因素098
二、SCFA的吸收101
三、SCFA的代謝101
四、SCFA的生理功能102
第二節胞外多糖（EPS）106
一、產EPS的菌株106
二、EPS的種類和結構107
三、EPS的生物合成及遺傳調控110
四、EPS的發酵生產及分離純化115
五、EPS的結構分析119
六、EPS的理化性質123
七、EPS的生物活性124
第三節γ-氨基丁酸（GABA）130
一、GABA的結構和理化性質130
二、GABA的合成和轉化途徑130
三、GABA的生理作用136
四、GABA產品開發現狀137
第四節生物膜138
一、生物膜概述138
二、乳酸菌生物膜139
三、益生菌生物膜對口腔健康的影響146
參考文獻149
第四章益生菌的代謝154
第一節組學技術揭示的代謝研究 154
一、糖代謝154
二、脂質的代謝157
三、蛋白質水解系統159
四、檸檬酸代謝和芳香化合物的合成164
五、乳酸菌代謝的研究方法166
第二節轉運系統的比較基因組分析171
一、通道形成蛋白172
二、主要易化超家族174
三、其他大型二級載體超家族177
四、ABC轉運蛋白178
五、重金屬轉運載體181
六、原核生物中P型ATP酶182
七、原核生物特異性磷酸轉移酶系統（PTS）183
八、多藥耐藥泵185
九、營養物質轉運蛋白185
參考文獻186
第五章益生菌與免疫188
第一節免疫系統的組成及免疫應答的主要類型189
一、免疫系統的組成189
二、免疫應答的主要類型192
第二節益生菌的免疫調節作用194
一、益生菌對免疫系統的刺激作用194
二、益生菌發揮免疫調節作用的途徑202
三、益生菌的免疫調節作用具有菌株特異性205
四、益生菌免疫調節作用的應用209
參考文獻210
第六章益生菌與高膽固醇血癥214
第一節高膽固醇血癥與益生菌降膽固醇機制215
一、高膽固醇血癥215
二、影響膽固醇水平的主要因素215
三、高膽固醇血癥的治療方法216
四、益生菌降膽固醇機制216
第二節膽鹽水解酶221
一、理化特性221
二、結構特征223
三、基因分析224
四、進化分析225
五、膽鹽耐受性225
六、BSH酶影響宿主代謝225
第三節降膽固醇益生菌的體外篩選與動物實驗226
一、降膽固醇益生菌的體外篩選226
二、益生菌降膽固醇的動物實驗228
第四節益生菌降膽固醇的臨床研究及應用230
一、益生菌降膽固醇的臨床研究230
二、益生菌防治高膽固醇血癥的應用231
三、益生菌降膽固醇活性的影響因素232
四、益生菌給藥新方法232
參考文獻234
第七章益生菌與糖尿病和肥胖236
第一節腸道微生物與糖尿病和肥胖236
一、腸道微生物與1型糖尿病236
二、腸道微生物與2型糖尿病238
三、腸道微生物與肥胖240
四、腸道微生物影響肥胖、糖尿病等代謝性綜合征的機制243
五、肥胖、糖尿病的綜合研究246
第二節益生菌用于糖尿病、肥胖的改善247
一、常見糖尿病、肥胖動物模型247
二、益生菌對糖尿病的宿主葡萄糖內穩態的改善作用機制254
三、益生菌對宿主葡萄糖內穩態的改善作用的研究報道總結254
四、益生菌對糖尿病和體重（肥胖）的預防和控制舉例261
第三節相關因果機制研究及功能性益生菌的篩選265
一、相關因果機制研究的一般方法和原理265
二、功能性益生菌的篩選266
參考文獻266
第八章益生菌與衰老270
第一節衰老的概念、分類、表現以及研究意義270
一、衰老的概念270
二、衰老的類型270
三、衰老的表現271
四、關于衰老及延緩衰老的研究意義273
第二節腸道微生物與宿主機體衰老274
一、腸道微生物角度274
二、“大腦腸道微生物”相互作用角度277
第三節益生菌對宿主機體衰老的延緩作用283
一、延長機體壽命284
二、調節腸道微生態平衡285
三、抗氧化與抗重金屬毒性285
第四節益生菌對宿主認知和情緒障礙的改善作用286
一、改善認知、情緒、記憶286
二、預防神經退行性疾病（腦腸軸）287
第五節功能性益生菌的預篩選291
一、延緩衰老作用的益生菌體外預篩選291
二、調節免疫、護膚抗皺、抑制/預防腫瘤等作用的益生菌體外預篩選292
三、調節血壓、血脂、血糖作用的益生菌體外預篩選293
四、精準益生菌篩選策略293
參考文獻294
第九章益生菌與口腔及皮膚健康298
第一節益生菌與口腔健康298
一 、人口腔菌群概況298
二、菌群相關的口腔健康問題299
三、益生菌與口腔菌群及健康304
第二節益生菌與皮膚健康305
一、人體皮膚菌群概況305
二、菌群相關的皮膚健康問題305
三、益生菌與皮膚菌群308
參考文獻309
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