核心提示：细菌素是细菌核糖体合成的具有抑菌活性的小肽，其抑菌活性强，天然无毒，能够抑制肠道致病菌生长、帮助益生菌在肠道中存活并定殖、调节肠道菌群平衡等。
益生菌能够产生多种活性代谢产物，如短链脂肪酸、过氧化氢、细菌素等，以发挥其益生作用。其中，细菌素是细菌核糖体合成的具有抑菌活性的小肽，其抑菌活性强，天然无毒，能够抑制肠道致病菌生长、帮助益生菌在肠道中存活并定殖、调节肠道菌群平衡等。且其抑菌机制独特，不易引起耐药性，是改造成为新型药物的理想材料。根据细菌素结构和生物合成方式的多样性，细菌素主要可分为 3 大类。I类细菌素为热稳定的，分子量小于10 kDa的小肽，其分子结构中含有经翻译后修饰形成的特殊氨基酸;II类细菌素也是热稳定的，小于10 kDa 的小肽，但其分子中无翻译后修饰结构;III类细菌素分子量多大于10 kDa，热不稳定，分子中也无翻译后修饰结构。其益生功能主要包括以下几点。
1、抑制致病菌
细菌素结构多样，抑菌谱有宽有窄。有些细菌素具有很宽的抑菌谱，可以抑制不同种属的细菌，包括食品腐败菌、致病菌，甚至是抗生素耐药及多重耐药致病菌。如乳酸乳球菌产生的nisin对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素粪肠球菌、肺炎链球菌、无乳链球菌、李斯特菌等都具有明显的抑菌活性。而有些细菌素则具有较窄的抑菌谱，能特异性抑制特定致病菌，不易产生副作用。如大肠杆菌 Nissle 1917 是一株广泛应用的革兰氏阴性益生菌，它产生的细菌素microcin 可在炎症性肠道中特异性抑制侵染性大肠杆菌和肠道沙门氏菌的生长，从而减少这些致病菌在肠道中的定殖。具有较窄抑菌谱的细菌素对致病菌具有特定抑菌作用且不破坏正常肠道菌群，是理想的抗菌药物。
细菌素的作用对象及其作用机理也异常复杂。细菌素的抑菌作用方式大体可分为两种，一种是对于革兰氏阳性菌，细菌素可直接破坏靶细胞的细胞壁或细胞膜，导致细胞内容物泄露，从而杀死靶细菌。另一种主要针对革兰氏阴性菌，细菌素可通过外膜和内膜上的通道或转运蛋白进入靶细胞内，在胞内抑制基因或蛋白的表达，从而抑制靶细菌的生长。
2、促进益生菌在人体中定殖
人体肠道中的细菌数量庞大，种类多，密度较高，较易发生种间和种内互作，而细菌素的产生能够为产生菌在肠道中的竞争性定殖提供显著性优势。如可产细菌素colicin的大肠杆菌会比非产生菌在肠道中数量更多且留存时间更长。对于益生菌来说，细菌素的产生既能发挥抑菌等益生活性，还有利于益生菌在特定部位定殖。如从肠道中分离的一株长双歧杆菌 DJO10A 能产生细菌素，相较于不产细菌素的突变株来说，它更易在肠道中定殖并发挥其抑制艰难梭菌和大肠杆菌的活性。
3、调节肠道菌群
肠道菌群的变化可能对人体健康产生不同程度的影响。细菌素的产生在微生物菌群结构的形成和变化中起了非常重要的作用，一方面，细菌素产生菌更易在细菌素敏感菌占优势的部位占据生态位，改变菌群结构。另一方面，稳定菌群结构中的细菌素产生菌可以阻止或驱逐细菌素敏感菌的入侵，保证菌群结构的稳态。
细菌素主要通过发挥抑菌作用和作为信号分子影响种内和种间交流来调控肠道菌群。一方面，细菌素可广谱或窄谱性地抑制肠道中的敏感菌，降低它们在肠道菌群中的丰度;另一方面，细菌素本身作为肽类信号分子，可通过受体反应影响其他细菌的反应和行为，从而间接性地调控肠道菌群结构。
