双歧杆菌属（Bifidobacterium）是一类[[革兰氏阳性菌（G+菌）]]、无运动性、常呈分枝状的厌氧菌。它们广泛存在于哺乳动物（包括人类）的胃肠道中，部分菌株也从阴道和口腔（如齿双歧杆菌 B. dentium）中分离得到。双歧杆菌是构成哺乳动物胃肠道微生物群的主要细菌属之一，部分菌株被用作益生菌。
20 世纪 60 年代前，双歧杆菌属物种统称为两歧乳杆菌（Lactobacillus bifidus）。
作用机制
双歧杆菌的大部分有益作用源于免疫系统功能的改善和炎症的减轻。值得注意的是，双歧杆菌可增加[[调节性T细胞（Treg 细胞）]]数量，改善肠道屏障功能。它能产生其他关键细菌所需的必需代谢物，其碳水化合物发酵产物[[C2：乙酸（ethanoic acid）]]和[[C4：丁酸（butanoic acid）]]还可预防多种疾病。
研究历史
1899 年，巴黎巴斯德研究所的法国儿科医生亨利・蒂西耶（Henri Tissier）从母乳喂养婴儿的肠道微生物群中分离出一种呈 Y 形形态（“双歧”）的细菌，并将其命名为 “双歧杆菌（bifidus）”。1907 年，巴斯德研究所副所长埃黎耶・梅契尼科夫（Élie Metchnikoff）提出乳酸菌有益人体健康的理论。他观察到保加利亚人的长寿与食用发酵乳制品相关，并建议 “口服发酵细菌培养物可将有益细菌定植于肠道”。
代谢
双歧杆菌属具有独特的果糖 - 6 - 磷酸磷酸酮解酶途径，用于发酵碳水化合物。
双歧杆菌的代谢研究多集中在低聚糖代谢领域，因为这类碳水化合物是其营养匮乏生存环境中的主要能量来源。与婴儿相关的双歧杆菌系统发育型已进化出发酵乳低聚糖的能力，而与成人相关的物种则利用植物低聚糖，这与它们各自所处环境中的营养物质相适应。由于母乳喂养婴儿的肠道菌群常以双歧杆菌为主，许多应用尝试模拟乳低聚糖的促双歧杆菌生成特性。这些物质大致分为植物来源的低聚果糖或乳制品来源的低聚半乳糖，它们的代谢方式不同，且与乳低聚糖的分解代谢存在差异。
对氧气的反应
双歧杆菌属成员对氧气的敏感性通常限制了其益生菌活性，仅能在厌氧环境中发挥作用。近期研究发现，部分双歧杆菌菌株表现出多种需氧生长特性，低浓度的氧气和二氧化碳对这些菌株的生长有刺激作用。根据不同氧气浓度下的生长曲线，双歧杆菌属物种可分为四类：高氧敏感型、氧敏感型、耐氧型和微需氧型。有氧生长抑制的主要原因被认为是生长培养基中过氧化氢（H₂O₂）的产生。研究人员从氧敏感型两歧双歧杆菌（Bifidobacterium bifidum）中纯化出一种产过氧化氢的 NADH 氧化酶，鉴定为 b 型二氢乳清酸脱氢酶。动力学参数表明，该酶可能在高通气环境中参与过氧化氢的生成。
基因组
双歧杆菌属成员的基因组大小介于 1.73 Mb（印度双歧杆菌 Bifidobacterium indicum）至 3.25 Mb（比亚瓦蒂双歧杆菌 Bifidobacterium biavatii）之间，分别对应 1352 个和 2557 个预测的蛋白质编码开放阅读框。
对双歧杆菌属基因（包括该属泛基因组）的功能分类显示，13.7% 的已鉴定双歧杆菌基因编码参与碳水化合物代谢的酶。
临床应用
在溃疡性结肠炎的常规治疗中添加双歧杆菌益生菌，已被证实可提高缓解率并改善缓解维持效果。部分双歧杆菌菌株被视为重要益生菌，应用于食品工业。不同种类和 / 或菌株的双歧杆菌可能产生多种有益健康的作用，包括调节肠道微生物稳态、抑制定植和 / 或感染肠道黏膜的病原体及有害细菌、调节局部和全身免疫反应、抑制微生物群中致癌前体酶活性、合成维生素，以及将多种膳食化合物生物转化为生物活性分子。双歧杆菌可改善肠道黏膜屏障功能，降低肠道内脂多糖水平。
双歧杆菌也可能改善肠易激综合征（IBS）患者的腹痛症状，但迄今为止的研究结论尚不明确。
天然存在的双歧杆菌属物种可能抑制婴儿体内[[革兰氏阴性菌（G-菌）]]病原体的生长。
母乳中含有高浓度乳糖和低含量磷酸盐（pH 缓冲剂）。因此，当母乳在婴儿胃肠道中被乳酸菌（包括双歧杆菌）发酵时，肠道 pH 值可能降低，从而抑制[[革兰氏阴性菌（G-菌）]]的生长。
双歧杆菌与婴儿肠道
人类婴儿出生前肠道相对无菌，出生后会从周围环境和母亲体内获取细菌。婴儿肠道微生物群与成人存在差异，约三岁时达到成人微生物群水平 —— 此时微生物群多样性增加并趋于稳定，婴儿也开始转向固体食物喂养。与主要配方奶喂养的婴儿相比，母乳喂养的婴儿更早被双歧杆菌定植。双歧杆菌是婴儿肠道微生物群中最常见的细菌。婴儿期双歧杆菌基因型随时间变化较大，稳定性低于成人双歧杆菌。三岁以下婴幼儿肠道微生物群细菌多样性较低，但个体间多样性高于成人。随着母乳摄入量减少和固体食物摄入量增加，婴儿肠道双歧杆菌数量会减少，微生物群多样性则会增加。所有哺乳动物的乳汁中均含有低聚糖，这体现了自然选择的结果。人乳低聚糖无法被消化酶分解，会完整通过消化道，最终在结肠中被微生物群分解。[[长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）]]、[[两歧双歧杆菌（Bifidobacterium bifidum）]]、[[短双歧杆菌（Bifidobacterium breve）]]的基因组中含有可水解部分人乳低聚糖的基因，且这些基因在母乳喂养婴儿体内的含量更高。人类产生的聚糖可转化为[[两歧双歧杆菌（Bifidobacterium bifidum）]]的食物和能量，这是协同进化的典型例子。
双歧杆菌属物种（中英文对照）
• 放线菌结肠形双歧杆菌（Bifidobacterium actinocoloniiforme）
• 青春双歧杆菌（Bifidobacterium adolescentis）
• 艾米利亚双歧杆菌（Bifidobacterium aemilianum）
• 嗜氧双歧杆菌（Bifidobacterium aerophilum）
• 医神双歧杆菌（Bifidobacterium aesculapii）
• 亚马逊双歧杆菌（Bifidobacterium amazonense）
• 角形双歧杆菌（Bifidobacterium angulatum）
• 动物双歧杆菌（Bifidobacterium animalis）
• 雁双歧杆菌（Bifidobacterium anseris）
• 无柄双歧杆菌（Bifidobacterium apousia）
• 野猪双歧杆菌（Bifidobacterium apri）
• 水开菲尔双歧杆菌（Bifidobacterium aquikefiri）
• 星状双歧杆菌（Bifidobacterium asteroides）
• 阿维萨尼双歧杆菌（Bifidobacterium avesanii）
• 比亚瓦蒂双歧杆菌（Bifidobacterium biavatii）
• [[两歧双歧杆菌（Bifidobacterium bifidum）]]
• 波希米亚双歧杆菌（Bifidobacterium bohemicum）
• 熊蜂双歧杆菌（Bifidobacterium bombi）
• 牛双歧杆菌（Bifidobacterium boum）
• [[短双歧杆菌（Bifidobacterium breve）]]
• 卷尾猴双歧杆菌（Bifidobacterium callimiconis）
• 绒顶柽柳猴双歧杆菌（Bifidobacterium callitrichidarum）
• 狨猴双歧杆菌（Bifidobacterium callitrichos）
• 犬双歧杆菌（Bifidobacterium canis）
• 海狸双歧杆菌（Bifidobacterium castoris）
• 链状双歧杆菌（Bifidobacterium catenulatum）
• 小猫双歧杆菌（Bifidobacterium catulorum）
• 卷尾猴双歧杆菌（Bifidobacterium cebidarum）
• 猪双歧杆菌（Bifidobacterium choerinum）
• 胆生双歧杆菌（Bifidobacterium choladohabitans）
• 树懒双歧杆菌（Bifidobacterium choloepi）
• 疣猴双歧杆菌（Bifidobacterium colobi）
• communes 双歧杆菌（Bifidobacterium commune）
• 仓鼠双歧杆菌（Bifidobacterium criceti）
• 粗乳酸双歧杆菌（"Bifidobacterium crudilactis"）
• 家兔双歧杆菌（Bifidobacterium cuniculi）
• 齿双歧杆菌（Bifidobacterium dentium）
• 长耳大野兔双歧杆菌（Bifidobacterium dolichotidis）
• 埃里克森双歧杆菌（"Bifidobacterium eriksonii"）
• 红疣猴双歧杆菌（Bifidobacterium erythrocebi）
• 环尾狐猴双歧杆菌（Bifidobacterium eulemuris）
• 粪便双歧杆菌（Bifidobacterium faecale）
• 费尔西纳双歧杆菌（Bifidobacterium felsineum）
• 鸡双歧杆菌（Bifidobacterium gallicum）
• 鸡源双歧杆菌（Bifidobacterium gallinarum）
• 球状双歧杆菌（Bifidobacterium globosum）
• 戈埃尔双歧杆菌（Bifidobacterium goeldii）
• 卷尾猴双歧杆菌（Bifidobacterium hapali）
• 印度双歧杆菌（Bifidobacterium indicum）
• 意大利双歧杆菌（Bifidobacterium italicum）
• 杰基双歧杆菌（Bifidobacterium jacchi）
• 狐猴双歧杆菌（Bifidobacterium lemurum）
• 金狮面狨双歧杆菌（Bifidobacterium leontopitheci）
• 长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）
• 巨大双歧杆菌（Bifidobacterium magnum）
• 马戈莱斯双歧杆菌（Bifidobacterium margollesii）
• 绵羊双歧杆菌（Bifidobacterium merycicum）
• 猕猴双歧杆菌（Bifidobacterium miconis）
• 银猕猴双歧杆菌（Bifidobacterium miconisargentati）
• 微小双歧杆菌（Bifidobacterium minimum）
• 蒙古双歧杆菌（Bifidobacterium mongoliense）
• 摩拉维亚双歧杆菌（Bifidobacterium moraviense）
• 穆卡拉本塞双歧杆菌（Bifidobacterium moukalabense）
• 勿忘草双歧杆菌（Bifidobacterium myosotis）
• 跳鼠双歧杆菌（Bifidobacterium oedipodis）
• 奥洛穆茨双歧杆菌（Bifidobacterium olomucense）
• 潘诺斯双歧杆菌（Bifidobacterium panos）
• 帕尔马双歧杆菌（Bifidobacterium parmae）
• 扁鼻猴双歧杆菌（"Bifidobacterium platyrrhinorum"）
• 雨林双歧杆菌（Bifidobacterium pluvialisilvae）
• 多糖分解双歧杆菌（Bifidobacterium polysaccharolyticum）
• 大猩猩双歧杆菌（Bifidobacterium pongonis）
• 猪源双歧杆菌（Bifidobacterium porcinum）
• 灵长类双歧杆菌（Bifidobacterium primatium）
• 假链状双歧杆菌（Bifidobacterium pseudocatenulatum）
• 假长双歧杆菌（Bifidobacterium pseudolongum）
• 嗜冷双歧杆菌（Bifidobacterium psychraerophilum）
• 雏鸡双歧杆菌（Bifidobacterium pullorum）
• 分枝双歧杆菌（Bifidobacterium ramosum）
• 罗伊氏双歧杆菌（Bifidobacterium reuteri）
• 鲁塞蒂双歧杆菌（Bifidobacterium rousetti）
• 瘤胃双歧杆菌（"Bifidobacterium ruminale"）
• 反刍动物双歧杆菌（Bifidobacterium ruminantium）
• 松鼠猴双歧杆菌（Bifidobacterium saguini）
• 双色松鼠猴双歧杆菌（Bifidobacterium saguinibicoloris）
• 松鼠猴双歧杆菌（"Bifidobacterium saimiriisciurei"）
• 萨米尔双歧杆菌（Bifidobacterium samirii）
• 圣蒂兰双歧杆菌（Bifidobacterium santillanense）
• 斯卡拉杰双歧杆菌（Bifidobacterium scaligerum）
• 斯卡尔多维双歧杆菌（Bifidobacterium scardovii）
• 猴双歧杆菌（Bifidobacterium simiarum）
• 猴肠双歧杆菌（Bifidobacterium simiiventris）
• 斯泰伦博斯双歧杆菌（Bifidobacterium stellenboschense）
• 纤细双歧杆菌（Bifidobacterium subtile）
• 嗜热嗜酸双歧杆菌（Bifidobacterium thermacidophilum）
• 嗜热双歧杆菌（Bifidobacterium thermophilum）
• 胫骨颗粒双歧杆菌（Bifidobacterium tibiigranuli）
• 蒂西耶双歧杆菌（Bifidobacterium tissieri）
• 鹤见双歧杆菌（Bifidobacterium tsurumiense）
• 尿双歧杆菌（"Bifidobacterium urinalis"）
• 范辛德伦双歧杆菌（Bifidobacterium vansinderenii）
• 蝙蝠双歧杆菌（Bifidobacterium vespertilionis）
• 木蜂双歧杆菌（Bifidobacterium xylocopae）