由活性氧（ROS）导致的氧化应激是机体衰老和衰老相关疾病发生的根本原因。更让人无奈的是，活性氧的损害无法避免，因为所有依赖氧气生存的生物，都会产生ROS，它们是一类氧化剂，如果细胞内的氧化剂水平超出了细胞本身的处理能力，就会造成氧化应激。
乳酸菌具有广泛的抗氧化能力，能够清除肠道内的活性氧分子，帮助机体维持ROS处于相对稳定的状态。那么，它们到底是如何发挥抗氧化能力的呢？您请静听详解。
产生抗氧化活性物质，清除活性氧自由基
过多的ROS和自由基攻击细胞内生物大分子，引起细胞氧化应激反应，最终导致多种疾病。当面临氧胁迫时，乳酸菌可产生多种抗氧化酶类物质，如：超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶，可清除羟自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基等，将ROS及其代谢产物分解或还原，催化ROS使其生成毒性较低的物质，减少机体细胞受到损伤的可能。当然，ROS与自由基对抗氧化酶也有失活作用，过多的ROS可造成酶活力降低。
乳酸菌还可以代谢产生还原性的物质，如：硫氧还蛋白、谷胱甘肽等均可发挥发挥抗氧化作用。此外，硫氧还蛋白可以提高SOD和CAT等抗氧化酶的活性，也可以促进氧化型谷胱甘肽向还原型谷胱甘肽的转变。
抑制脂质过氧化及螯合金属离子
ROS氧化生物膜可造成脂质过氧化，即ROS与生物膜中的磷脂、酶和膜受体等相关的多不饱和脂肪酸的侧链及核酸等生物大分子发生反应，从而改变细胞膜的通透性和流动性，最终导致细胞结构以及功能方面的损伤。
乳酸菌一方面可通过其代谢产生的抗氧化酶抑制脂质过氧化，如：植物乳杆菌CCFM脂质过氧化抑制活性达到40.35%；另一方面，机体内多种氧化过程都是在金属离子参与下进行的，过渡金属离子是导致氧化应激的一类重要因素，乳酸菌可通过螯合金属离子，间接的减少羟自由基的产生，从而抑制脂质过氧化。
调控宿主细胞抗氧化防御系统
生物体的抗氧化防御系统可以保护机体免受低浓度ROS的损伤，但当ROS浓度过高时抗氧化防御系统便可能会受到损伤，而乳酸菌具有缓解机体氧化损伤的功能。
从植物乳杆菌C88中分离并纯化出由半乳糖和葡萄糖以1:2的比例组成的具有抗氧化活性的胞外多糖，通过Caco-2细胞氧化损伤模型评价乳酸菌对其氧化损伤的作用，发现它们不仅具有较强的DPPH自由基清除能力，还能提升胞内SOD活性、提高细胞的T-AOC的水平，抑制MDA的产生，缓解由H2O2所引起的Caco-2细胞氧化损伤。
通过动物或人体试验研究进一步验证了乳酸菌对抗氧化应激的作用，如：通过植物乳杆菌和保加利亚乳杆菌研究其对D-半乳糖致衰老小鼠抗氧化防御系统的影响，发现无论是乳酸菌菌体还是代谢产物均可提高衰老小鼠血液和肝脏细胞内SOD、GSH-Px、CAT和T-AOC活性，降低MDA的含量，发挥缓解氧化应激的作用。
调控宿主细胞氧化应激相关细胞通路
乳酸菌可以调控与氧化应激相关的信号通路，如Nrf2、NF-κB、AKT等。
Nrf2通常可以与抗氧化反应元件（ARE）相结合，从而调节与抗氧化相关的酶的表达，是机体氧化应激防御系统的重要调节因子，Nrf2/ARE是目前已知的主要刺激SOD、GSH-Px基因表达的信号通路。在正常生理状态下，Nrf2存在于细胞质中；但当细胞处于氧化应激状态下时，Nrf2转移到细胞核内，并与ARE相结合，刺激ARE的活化，调节下游抗氧化蛋白的产生，从而提高细胞的抗氧化能力。年5月5日《CellMetab》上的一篇报道称：肠道内的共生乳酸杆菌可通过产生小分子5-甲氧基吲哚乙酸（5-MIAA）激活肝脏内的Nrf2信号，促进抗氧化基因的转录，增强肝脏抗氧化能力，保护肝脏免受对急性氧化应激乙酰氨基酚和酒精造成的肝损伤。
NF-κB蛋白家族是一种具有多效性的转录因子，它能与多种启动子部位的KB位点发生特异性结合来促进转录表达，在调控氧化应激、发炎等疾病方面起到至关重要的作用，能够调节包括TNF-α、IL-1β、IL-10、IL-12等在内的多种基因的表达。在多数病理条件下，NF-κB应异常活化，参与细胞因子、抗凋亡因子、趋化因子等的生成与发展，影响炎症发生和细胞凋亡的过程。从而在多种信号通路间发挥作用。越来越多的研究表明，乳酸菌抗氧化应激、抗炎功能的实现，与其调节NF-κB活性有关。
氧化损伤修复系统
机体不能完全抵御活性氧与自由基攻击时，会造成蛋白质、核酸、生物膜和脂类等破坏性的损坏，其中以蛋白质氧化损伤和DNA氧化损伤为主。氧化损伤修复系统被认为是抗氧化应激的最终机制。
瑞士乳杆菌CNBL在紫外线辐射和氧化应激条件下能激活uvrA基因，修复受损蛋白质或DNA，提高菌株耐受氧胁迫能力。鼠李糖杆菌LGG产生p40和p75两种可溶性蛋白，通过依赖于PKC激酶和MAP激酶的作用方式缓解过氧化氢对上皮细胞屏障的损伤作用。
调节肠道菌群减轻肠道损伤
肠道中存在着多种多样功能迥异的微生物，当肠道菌群异常，形成内毒素的细菌过度增殖时会导致血液内毒素水平升高，从而导致系统形成显著的氧化应激。
乳酸菌可通过调节肠道菌群发挥对氧化应激的调节作用。通过调节肠道菌群组成，乳酸菌可抑制产内毒素细菌的过度增殖，避免血液内毒素水平升高，减少氧化应激和炎症损伤。此外，乳酸菌能够刺激肠道黏膜分泌更多黏液，防止病原菌入侵肠道粘膜，减少肠道氧化应激的产生。
总起来说，乳酸菌作为机体必不可少的微生物菌群，更是天然的抗氧化剂，对于维持动物肠道及整体健康具有重要的意义。
