在健康與健康飲食的世界裡，潮流來來去去，但其中也有一些能超越一時風潮、長久流傳的趨勢。例如，益生菌便是如此。
益生菌是能為人體帶來諸多好處的活菌與酵母。許多人都是透過1980年代至1990年代間，名人宣傳「有助於改善排便」的優格廣告，才首次得知益生菌的存在。
近年來，作為發酵茶飲的康普茶在美國人之間廣受歡迎，而優格飲品克菲爾亦是如此，這兩者都富含益生菌。當然，益生菌也可以透過膠囊或小包裝的形式攝取。
益生菌已然深入人心，但它究竟從何而來呢？事實上，益生菌的存在歷史與文明本身同樣悠久。讓我們一起探討我們所知的益生菌歷史，以及我們對它的理解是如何演變至今的。
發酵的歷史
益生菌的歷史與人類歷史息息相關。雖然過去並不像現代這樣始終如一地理解益生菌，但多虧了發酵技術，我們數個世紀以來一直都在攝取益生菌。
所謂發酵，是指微生物的酵素將食品或飲料中的糖分分解的化學過程。透過這個酵素作用，會產生乙醇、乳酸、二氧化碳等新化合物，為食品增添各種風味與口感。
舉例來說，麵包麵糰中的酵母會利用發酵作用，從麵粉中的葡萄糖中提取能量，並產生二氧化碳作為代謝廢物，進而在烘烤時形成使麵糰膨脹的氣泡。這種成分變化在起司中也會發生，乳酸正是造就其獨特迷人風味與香氣的關鍵。
古代的益生菌
人類已將食品和飲料進行發酵超過一萬年，藉此保存食物，並改善其風味、香氣與口感。幾乎所有文明都有其獨特的方法，考古學家更發現了約公元前7000年新石器時代中國的發酵紀錄。當時，由發酵米製成的飲品尤其普遍。《聖經·創世記》（第18章1-8節）記載，亞伯拉罕獻上了「小牛、餅和酸奶」，這暗示了發酵乳製品中因乳酸而產生的酸味。此外，據說先知穆罕默德曾向高加索山區的居民分發富含乳酸的發酵飲品——克菲爾。
發酵技術甚至在最早從事農耕的民族——蘇美爾人中便已出現。約公元前1800年的古代楔形文字文獻中，不僅記載了穀物運抵釀酒廠的紀錄，甚至還有讚頌啤酒釀造的頌歌。此外，也有紀錄顯示蘇美爾人曾將牛奶進行發酵；某位農民的報告中便記載，前一年從牛身上獲得了牛奶、奶油和起司等豐碩的收成。
古埃及人亦以發酵食品而聞名，特別是透過烘烤酸麵糰麵包來進行發酵。麵包是埃及人的主食，這一點可從許多墓葬和神廟的紀錄中看出，其中描繪了為製作麵包麵粉而收割與加工穀物的過程。這份麵粉被用於製作麵糰以及酸種（由空氣中的酵母自然形成）。這種酸種在麵包烘烤前使麵糰膨脹，從而造就了風味濃郁、質地輕盈且富有嚼勁的口感。
最令人驚訝的，或許是世界上最古老的起司，竟是在公元前1615年中國塔克拉瑪干沙漠的一具木乃伊身上被發現的。
然而，發酵這項令人驚嘆的機制，直到20世紀才真正被闡明。
益生菌的發現
益生菌最早的科學記載可追溯至1907年，當時俄羅斯科學家暨諾貝爾獎得主伊利亞·梅奇尼科夫對保加利亞高加索山脈的居民進行調查。他對該地區百歲老人（100歲以上的人）的比例之高深感著迷，並觀察到當地村民會定期飲用某種發酵優格。
梅奇尼科夫與路易·巴斯德同屬一個時代，他與巴斯德一樣，成功鑑定出發酵過程中不可或缺的微生物，並對這類微生物對人體健康所產生的影響深感興趣。因此，他隨即著手研究這些村民所飲用的優格中所含的微生物。
經由顯微鏡研究微生物後，發現這種優格中含有由保加利亞醫師斯塔門·格里戈洛夫（Stamen Grigorov）最近發現的一種名為保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）的細菌。而且，正如今日所知，優格的牛奶發酵通常是透過添加保加利亞乳桿菌或嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）等乳酸菌來進行的。
當這項關聯性被揭示時，梅奇尼科夫的研究顯示，乳酸桿菌（Lactobacilli）可能有助於抵消對消化道的不良影響，而這些影響正是導致疾病與老化的原因之一。梅奇尼科夫將乳酸桿菌稱為「益生菌」。這個詞源自拉丁文的「pro」（意為「為了」）以及希臘文的「bios」或「biotic」（意為「生命」）。
如今，我們已知益生菌存在於各種細菌和酵母菌屬中，而梅奇尼科夫的發現，正是我們對益生菌認識的基礎。例如，現代研究顯示，益生菌具有改善情緒、緩解消化不良，以及支持健康免疫功能等好處。
若非這項發現，我們對益生菌的理解便不會像過去一個世紀以來那樣不斷演進。讓我們來看看，在梅奇尼科夫遺產的影響下，我們目前對益生菌的理解已發展至何種程度。
現代的益生菌
正如康普茶、優格、泡菜等發酵食品日益受到歡迎所顯示的，益生菌已比以往更深入地滲透到我們的社會中。然而，現代的益生菌已不僅僅與美味食品相關。近年來，隨著全基因組定序技術的廣泛應用，益生菌研究也因此取得了進展。
益生菌與基因組定序
基因組定序是指釐清構成 DNA 分子的四種化學「組成成分」（鹼基）——即腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶——之序列的過程。這些鹼基能向科學家揭示特定 DNA 片段所攜帶的遺傳資訊。對於益生菌而言，這具有極高的價值，因為它不僅有助於識別世界各地的不同菌株，更能協助我們辨識自身體內存在的菌株。
首先，讓我們來看看基因組定序領域中各項發現的簡要時間軸。
過去10年間，益生菌研究領域發生了顯著的變化。其中許多進展，歸功於「人類基因組計畫」等突破性成果，使得我們能夠更廣泛地運用新的全基因組定序技術。透過解讀在各種條件下、每人體內超過1,000種細菌的基因組序列，我們對與人類各種健康狀態相關的細菌種類的理解已大幅拓展。
基因組定序的早期研究，主要聚焦於與疾病相關的有害細菌。目前，研究重點已部分轉向食品相關細菌、腸道共生菌，尤其是益生菌的基因組定序。這個領域於2009年被命名為「益生菌基因組學」。
只要擁有全基因組序列資料，專家便能解答更多疑問、解決更多問題，並在健康與醫療領域取得更多進展。透過對發酵食品或從腸道中分離出的新菌株進行基因組定序，科學家僅需一至兩天，便能解答關於這些菌株的許多疑問。
- 是否存在風險——是否攜帶會產生組胺的基因或抗生素抗藥性基因
- 是否有用——例如，是否攜帶能將乳糖發酵成乳酸的基因
- 哪些物種是其遺傳上的近緣種？
- 在已進行微生物組定序的人體腸道中是否能發現該微生物群
PS128：從基因組定序中能得知什麼
2007年從發酵醃菜中分離出一個新菌株時，透過基因組定序顯示，該菌株屬於植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）物種。這個新菌株 L. plantarumPS128 由於不具備已知的組胺產生基因或常見的抗生素抗性基因，因此得以立即被歸類為潛在的人類益生菌。這是如何得知的呢？全靠基因組定序。
最近，Lactobacillus plantarumPS128 已更名為Lactiplantibacillus plantarumPS128。這是為什麼呢？這也要歸功於基因組定序。
過去，乳酸桿菌屬（Lactobacillus）雖涵蓋了眾多乳酸產生菌種，但透過基因組定序研究發現，這260多種菌種中的多數，從演化角度來看彼此之間其實是遠親。
乳糖經發酵後會轉化為乳酸，而乳製品中含有大量乳糖；由於乳酸菌對酸及膽汁酸具有耐受性，因此對商業應用特別有益。此外，乳酸菌除了產生乳酸外，還會生成抗菌化合物（如細菌素和過氧化氫），因此也發揮著對抗病原體的功能性作用。
2020年，一份關於細菌名稱的官方期刊接受了這項重新分類的提案。這是基於基因組定序有助於釐清遺傳內容的明確區別，進而將乳桿菌（Lactobacillus）重新分類為25個新屬的結果。這項新分類包含一個保留「Lactobacillus」舊名的屬、新設立的Lactiplantibacillus，以及另外23個新屬。
益生菌的未來
得益於基因組定序這類劃時代的技術，以及現代科技所能實現的驚人速度，我們對微生物群系與益生菌的理解已大幅拓展，並在人類健康相關知識方面取得了飛躍性的進展。
例如，透過糞便微生物組定序，專家能夠辨識出個體的微生物組特徵。這對於希望更深入了解自身特定健康需求的人士而言，將是極具價值的資訊。目前，已有數家企業透過可供居家使用的糞便微生物組檢測套組，將此類定序服務提供給大眾，任何人都能透過網路購買。
研究指出，企業若使用這些檢測套組，便有可能根據微生物群落分析結果，更深入地了解自身的健康需求，並判斷哪種益生菌能帶來最佳效果。然而，此類「消費者直購」檢測套組並未受到美國食品藥物管理局（FDA）的監管，且其分析性能普遍不足。這些檢測套組的價格多半相當高昂，除了在人類健康方面的應用可行性之外，至少部分檢測結果的準確性與有效性仍未得出定論。
迄今為止以及目前仍在持續的創新，為益生菌的研究與應用開闢了豐富的新可能性。例如，元基因組等新方法能提供關於受分析樣本的更多資訊。透過對從天然來源萃取的基因組DNA混合物進行定序，即可鑑定該樣本中的微生物群落。相較於傳統的分離培養法，這種更為簡化的方法讓研究人員能夠一次鑑定出大量微生物，特別是那些具有特殊培養條件的微生物。透過元基因組技術，人類微生物群落中約70％的微生物已被鑑定出來，其中許多在實驗室中難以培養。
元基因組學方法蘊含著闡明在醫療及生物技術領域中可能極為重要的基因、其所編碼的蛋白質，以及整個基因家族的潛力，而新的數據蒐集方法正推動著該領域的進步。此類系統將有助於進一步深化關於益生菌與免疫系統、代謝以及整體微生物群落之間相互作用的研究。
Bened Life 期望透過「腸腦益生菌」，同時解決日常問題與全球性問題，並成為一個致力於協助所有人過上高品質生活的社會一員。
我們，L. plantarum 我們正透過 PS128 朝著這樣的未來邁進。從今天開始，一起學習如何改變您的人生吧！
