木糖醇对口腔微生物定植的影响及其在疾病防治中的作用

   木糖醇是从桦树和玉米等植物中提取出来的一种天然甜味剂，广泛存在于各种水果、蔬菜等植物中。木糖醇也是正常人体糖类代谢的中间体，在健康人的血液中可以微量检出。由于木糖醇的结构和功能特点及其在国际范围认可的安全性，自上世纪60年代以来逐渐成为公用食品添加剂和蔗糖代用品。目前，在国际市场上已有很多含木糖醇的食品、保健品和医药品出售，尤其是各种口腔用品。

    口腔是消化道的起始端，正常情况下就有数以千万计的微生物存在。其中包括可能对人体造成危害和严重感染的致病菌，如：变形链球菌、白色念珠菌、肺炎链球菌等。游离状态的口腔微生物很难大量繁殖而引发疾病，这些微生物对人体的侵袭作用往往是以它的定植为条件而发生的。在口腔中造成龋病和牙周病的微生物以牙菌斑的形式粘聚于牙面或牙周袋中；口腔黏膜的感染则由致病微生物定植于黏膜上皮而诱发。另外，由于口腔（通过咽部）与呼吸道及中耳直接相连，这一特点为定植于口腔中的致病微生物诱发中耳炎及上呼吸道与肺部的感染提供了机会。因此，防止口腔中致病微生物的定植是预防口腔及其相关系统罹患感染性疾病的关键，而木糖醇在这一领域中的应用研究亦方兴未艾。现就有关木糖醇对口腔微生物定植的影响及其在疾病防治中的作用加以综述。

    1 木糖醇的性能特点

    木糖醇的优点是：其代谢途径无需胰岛素参与，人体摄入不会引起血糖及胰岛素水平波动，是糖尿病人理想的甜味剂；木糖醇能促进肝糖原合成，降低转氨酶，是良好的护肝药物；它不能被产酸菌发酵，长期摄入不会引起龋齿；由于木糖醇在肠道内吸收率不到20%，具有预防便秘和结肠癌的作用；木糖醇热量比其他碳水化合物少40%左右，因此可用作替代性减肥产品。

    木糖醇的缺点是：在肠道内吸收率不高，容易在肠壁积聚而造成渗透性腹泻。一旦摄取过量，会引起腹泻或肠胃不适，另有造成血中甘油三酯升高的报道。

    2 木糖醇对口腔微生物定植与疾病的影响

    2.1 木糖醇对龋病的影响 大量研究表明定植于牙菌斑中的变形链球菌（Streptococus mutans,SM，简称变链菌）是引起龋病的主要因素，它能利用可发酵的碳水化合物特别是蔗糖进行生物代谢而产酸，当酸使得局部pH值降低至釉质发生脱矿时就会形成龋损。酸性环境破坏了口腔菌群的平衡，有利于致龋菌生长。乳酸杆菌（Lactobacillus,LB）是次要致龋菌，对龋病的进展具有辅助和促进作用。而木糖醇是多元糖醇中的五碳糖醇，它不能被产酸菌所发酵，它以磷酸化形式直接进入细胞形成木糖醇-5-磷酸盐的往复循环，使用后不产生任何pH值降低的后果，从而抑制细菌特别是变形链球菌的生长及代谢，并改变其粘附性能，有效发挥控制变链菌定植的作用［1,2］。木糖醇的特异性抑制变链菌的作用还与它对变链菌在基因水平的生物筛选作用有关，它可以通过改变变链菌代谢的环境而使高毒力株的变链菌逐渐被筛除，使能够代谢木糖醇的低毒株存活，由此降低了致龋性变链菌的毒力作用［3］。刘敏等的研究也证实咀嚼含木糖醇的口香糖不会导致牙菌斑pH值的下降［4］。最近的一项研究表明：木糖醇不仅使口腔牙菌斑和唾液中的变链菌减少，而且也使乳酸杆菌的量减少［5］。

    变形链球菌在牙面的定植通常好发于19～33个月龄的幼儿，这个阶段正好与乳牙列萌出的时间一致，因而被称为龋病感染的“窗口期”。如果在这个特定的时期根除了感染源，那么就有可能阻止孩子乃至其一生罹患龋病的风险。有研究认为绝大多数婴幼儿口腔内的变链菌是由其母亲传播的，主要原因是患龋齿的母亲用自己嚼碎的食物喂孩子或与孩子共用餐具而增加了感染的机会。此前，芬兰专家研究认为，母亲在产后头两年，每天咀嚼木糖醇口香糖，能明显减少把致龋菌传染给婴幼儿的风险。日本专家的一项研究结果也显示：在母亲不摄取木糖醇的实验组中，孩子到1岁时有76.9%感染致龋菌，而到1岁半时，则有91.7%的孩子感染致龋菌；在母亲摄取木糖醇的实验组中，孩子在1岁和1岁半时感染致龋菌的概率分别只有15%和42.9%。母亲使用木糖醇可以在持续两年时间里显著降低孩子变链菌的定植率。2000年在芬兰进行的另一项研究提示木糖醇的抗龋效果明显优于洗必泰和氟化物［6］。

    因此，木糖醇具有可靠的抑制致龋菌定植的作用，可以减少龋齿的发生。在那些龋患率高、营养状况差、口腔卫生水平低的高危人群中尤为适用。

    2.2 木糖醇对牙周病的影响 木糖醇对于牙周病源微生物影响的报道较少。由于牙周致病菌主要是革兰阴性厌氧菌和螺旋体，它们的生长代谢主要依赖宿主蛋白质的水解产物，因此对碳水化合物的依存性较小。但是使用含木糖醇的口香糖等专业产品，通过咀嚼的按摩作用和刺激性唾液分泌的增加可以间接作用于牙周组织而使其受益。

    2.3 木糖醇对口腔黏膜病的影响 针对口腔黏膜的感染性疾病，木糖醇可以直接作用于口腔中的白色念珠菌，通过抑制其对口腔黏膜上皮的定植而发挥抗白色念珠菌感染的作用［7］。

    2.4 木糖醇对中耳炎的预防效果 引起急性中耳炎的致病菌是肺炎链球菌，木糖醇可以抑制它的生长及对上呼吸道黏膜的黏附［8］。Uhari等研究发现：咀嚼木糖醇口香糖在日托儿童中可以减少急性中耳炎40%的患病率［9］。据报道，在安慰奶嘴中每日一次使用含0.2g的木糖醇能使婴儿急性中耳炎患病率降低50%。巴西的一个随机试验研究结果提示，在睡前用含有木糖醇的安慰奶嘴能预防婴幼儿的急性中耳炎［10］。而木糖醇对中耳炎主要发挥的是早期的防御作用。Tapiainen等在随机临床试验中发现：在上呼吸道感染发作时只使用木糖醇对预防急性中耳炎是无效的［11］。

    木糖醇预防中耳炎的另一个理由是通过降低患者呼吸道表面黏液层中的pH值，抑制肺炎链球菌和肺炎双球菌在上呼吸道的定植，起到预防呼吸道及肺部细菌感染的作用，从而控制病源微生物侵袭中耳的可能性。

    3 结论和展望

    口腔中蓄积着大量微生物，其中的致病菌通过定植而造成机体的病变。由于口腔与呼吸道及中耳直接相连，增加了口腔感染诱发中耳炎及上呼吸道和肺部感染的机会。因此，防止口腔中致病微生物的定植是预防口腔及其相关系统罹患感染性疾病的关键。木糖醇的防御作用在龋病预防中已经发挥了积极的作用，同时它也为婴幼儿、年老体弱者及消耗性疾病患者提供了辅助治疗与预防肺部感染的手段。今后，随着对木糖醇特性认识的进一步深入，各种致病微生物与木糖醇的关系将被进一步阐明，利用木糖醇开发出更为有效的防治产品将成为阻断“病从口入”的得力措施。

    【参考文献】

    1 陶丹英, 冯希平. 胶母糖的种类及作用.国外医学·口腔分册, 2003, 30(5):351-353.

    2 Milgrom P, Ly KA, Roberts MC, et al.Mutans streptococci dose response to xylitol chewing gum. J Dent Res, 2006, 85(2):177-181.

    3 Maguire A, Rugg-Gunn AJ. Xylitol and caires prevention-is it a magic bullet Br Dent J, 2003,194(8):429-436.

    4 刘敏, 王伟健, 王文辉, 等. 咀嚼木糖醇口香糖对牙面菌斑原位pH值的影响. 现代口腔医学杂志, 2006, 20(5): 476-478.

    5 Wenhui W, Alanen P, Isokangas P, et al. Effect of two-year xylitol consumption on mutans streptococci and lactobacilli in saliva and plaque. Finnish Dental J, 2006, Supplement 1:38-43.

    6 Soderlin E,Isokangas P, Pienihakkinen K, et al. Influence of maternal xylitol consumption on mother-child transmission of mutans streptococci: 6-year follow-up. Caries Res,2001,35(3):173-177.

    7 Pizzo G, Giuliana G, Miliei ME, et al. Effect of dietary carbohydrates on the in vitro epithelial adhesion of Candida albicans, Candida tropicalis, and Candida krusei. New Microbiol,2000, 23(1):63-71.

    8 Kontiokari T, Uhari M, Koskela M. Effect of xylitol on growth of nasopharyngeal bacteria in vitro. Antimicrob Agents Chemother, 1995, 39(8):1820-1823.

    9 Uhari M, Kontiokari T, Niemel M. A novel use of xylitol sugar in preventing acute otitis media.Padiatrics, 1998, 102(4 Pt 1):879-884.

    10 Gondim LMA, Suhonen J, Antila M, et al.Xylitol release pacifier in preventing acute otitis media. Recent advances in otitis media.Proceedings of the 8th international syposium. BC Decker, Inc, Hamilton, Ontario, Canada, 2004, 143-145.

    11 Tapiainen T, Luotonen L, Kontiokari T, et al. Xylitol administered only during respiratory infections failed to prevent acute otitis media. Pediatrics,2002, 109(2): E19.

    作者单位：730030 甘肃兰州，西北民族大学医学院

　(编辑：齐 永)