益生菌是我國(guó)營(yíng)養(yǎng)健康領(lǐng)域中的一棵常青樹。在消費(fèi)端,益生菌擁有讓其他品類羨慕的高認(rèn)可度;在產(chǎn)業(yè)端,益生菌高速發(fā)展20載;在學(xué)術(shù)界,我國(guó)益生菌研究熱度始終不減——2022年,我國(guó)與益生菌有關(guān)的學(xué)術(shù)論文發(fā)表量超過2000篇,遠(yuǎn)超位列第二的美國(guó)。在前不久舉行的2025博鰲健康食品科學(xué)大會(huì)暨博覽會(huì)(FHE2025)上,益生菌益生元后生元板塊展示了近年來相關(guān)領(lǐng)域取得的研究進(jìn)展,也提出了機(jī)制研究、靶向食品開發(fā)、科學(xué)循證、個(gè)性化解決方案與消費(fèi)者教育等發(fā)展重點(diǎn)。
探索
從外因到內(nèi)因,從效果到機(jī)制
人體最大的免疫器官,負(fù)責(zé)吸收99%的營(yíng)養(yǎng),承擔(dān)全身約70%的免疫功能,具有相對(duì)獨(dú)立的神經(jīng)系統(tǒng),神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量與脊髓相當(dāng),被稱為“第二大腦”……作為人體最重要的消化器官之一,腸道的健康狀態(tài)直接影響人體免疫力、代謝功能甚至心理健康。而提及腸道健康,就不能不說其中數(shù)量達(dá)100萬億個(gè)的微生物,由2000種不同的菌株構(gòu)成。這些微生物與人體之間以多種方式持續(xù)相互作用,形成了一個(gè)復(fù)雜的共生網(wǎng)絡(luò)。
中國(guó)工程院院士、江南大學(xué)校長(zhǎng)陳衛(wèi)介紹,在傳統(tǒng)認(rèn)知里,益生菌在人體腸道定殖、增殖,與致病菌競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)位,并產(chǎn)生有機(jī)酸、抗菌肽等功能性代謝產(chǎn)物,從而抑制致病菌的生長(zhǎng)。近年來,前沿研究顯示,除了以上功能,腸道內(nèi)的益生菌還可以與膳食“協(xié)同”增效,與腸道共生菌“交叉喂養(yǎng)”,與腸道微環(huán)境“共進(jìn)化”。相關(guān)領(lǐng)域的研究也誕生了多項(xiàng)“里程碑”,如菌群與黏膜免疫、生命早期菌群承遞、細(xì)菌外共生微生物、飲食—菌群相互作用、定殖抵抗的機(jī)制、糞菌移植等。
“環(huán)境因素、生活習(xí)慣、藥物使用等外部因素對(duì)腸道菌群的宏觀影響已得到充分認(rèn)識(shí),而由宿主和菌群共同構(gòu)成的內(nèi)在因素對(duì)腸道菌群的影響尚在研究中。”陳衛(wèi)說,宿主方面,包括年齡、性別、遺傳情況、生理狀態(tài)等,菌群方面則包括菌群間的交叉影響以及群體隨機(jī)效應(yīng)等。某些內(nèi)因?qū)τ诰旱挠绊懻诒恢饾u揭示,例如人體血型與特定腸道菌豐度相關(guān),人體的生理狀態(tài)(如壓力、衰老等)也能顯著影響菌群。然而,由于內(nèi)因影響菌群的機(jī)制尚不完全清晰,目前還無法利用其實(shí)現(xiàn)對(duì)菌群的調(diào)控,藥物、膳食等外因仍是調(diào)控腸道菌群的主要手段。
“以前只知道益生菌可以調(diào)節(jié)腸道菌群、免疫功能,改善代謝和皮膚健康,如今,研究已經(jīng)進(jìn)入到效應(yīng)代謝物、細(xì)胞組分和酶活性等更深層次。”浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院教授何國(guó)慶介紹,研究人員從食品科學(xué)、微生物學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、應(yīng)用微生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)等不同角度,對(duì)腸道菌群健康效應(yīng)的分子機(jī)制進(jìn)行深入研究,涉及腸易激綜合征、艱難梭菌感染、炎癥性腸病、非酒精性脂肪肝、特應(yīng)性皮炎、乳糜瀉等疾病。
據(jù)了解,學(xué)術(shù)界把維持人體健康必不可少的所有細(xì)菌統(tǒng)稱為核心菌群。著名微生物學(xué)家馬丁·布萊澤在《消失的微生物》一書中提出,“核心菌群是健康人應(yīng)有的細(xì)菌種類,缺乏或者缺失會(huì)導(dǎo)致菌群失調(diào),可能是推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)多種慢性病流行的重要原因”。盡管核心菌群的重要性已被廣泛認(rèn)可,但科學(xué)界尚未對(duì)核心菌群的具體成員達(dá)成共識(shí)。上海交通大學(xué)和美國(guó)羅格斯大學(xué)教授趙立平等學(xué)者去年10月在《Cell》發(fā)表論文,該研究首次鑒定出對(duì)維持人體健康具有關(guān)鍵作用的“基石功能群”和“病生功能群”,這兩個(gè)功能群構(gòu)成了一個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的類似于“蹺蹺板”的模型,通過“你升我降”影響人體健康。
一項(xiàng)針對(duì)1780名病人和1604名對(duì)照人員的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)基石功能群占據(jù)優(yōu)勢(shì)時(shí),人體腸道菌群處在健康狀態(tài),有助于維持腸道屏障功能,調(diào)節(jié)代謝和免疫功能;當(dāng)病生功能群占據(jù)優(yōu)勢(shì)時(shí),則預(yù)示人體健康出現(xiàn)問題,可能促進(jìn)慢性炎癥、代謝紊亂,甚至影響癌癥和自身免疫疾病的發(fā)生發(fā)展。這一發(fā)現(xiàn)有望成為評(píng)估人體腸道健康的新標(biāo)準(zhǔn),并推動(dòng)個(gè)性化菌群檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,為臨床疾病防治和大眾健康管理提供強(qiáng)有力的工具。趙立平團(tuán)隊(duì)的研究成果顯示,通過精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)干預(yù),可以改變兩組功能群在腸道中的比例,使基石功能群占據(jù)優(yōu)勢(shì),進(jìn)而改善患者的健康狀況。此外,利用“蹺蹺板”結(jié)構(gòu),可以預(yù)測(cè)患者對(duì)免疫療法的個(gè)性化反應(yīng),準(zhǔn)確率達(dá)到臨床應(yīng)用水平,有望幫助醫(yī)生在治療前預(yù)判患者對(duì)不同療法的反應(yīng),從而優(yōu)化治療方案。
“每個(gè)微生態(tài)都具有高度特異性,通過特異性的分析,依托中國(guó)人群原生益生菌菌株庫(kù),找到失衡的微生態(tài)結(jié)構(gòu),從而提供健康解決方案,才是可持續(xù)、更安全、成本可控的。”迪輔樂生物(上海)有限公司高級(jí)科研總監(jiān)庾慶華提出,在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,針對(duì)益生菌的精準(zhǔn)化和個(gè)性化研究,是行業(yè)下一步的關(guān)注重點(diǎn)。“腸道微生物高度參與食物代謝的過程,有的有效、有的低效、有的無效,單純依靠臨床的群體研究有一定的偏頗性,無論是RCT研究還是真實(shí)世界研究,很多數(shù)據(jù)展示的是數(shù)值的平均數(shù)或中位數(shù),對(duì)個(gè)體的關(guān)注度有所不足。”庾慶華說,希望未來5—10年,行業(yè)基于微生態(tài)的高度個(gè)體特異性,找到精準(zhǔn)和個(gè)性化的微生態(tài)解決方案。
開拓
為疾病篩查和干預(yù)提供新靶標(biāo)
近年來,越來越多的研究顯示,通過疾病菌群標(biāo)志物檢測(cè)等手段,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)難治疾病的早期篩查。陳衛(wèi)介紹,例如,多重菌群標(biāo)志物模型可用于孤獨(dú)癥(ASD)診斷,胰腺癌患者富集菌群診斷模型則可幫助進(jìn)行胰腺癌早期篩查。臨床上,不僅癌癥免疫療法已將菌群納入考慮,相關(guān)研究也已證實(shí),腸道菌群可以顯著影響癌癥免疫療法的療效。
年齡增長(zhǎng)帶來的免疫衰老會(huì)使人體出現(xiàn)低度慢性炎癥,而“很多跟年齡相關(guān)的疾病都跟免疫功能下降和低度慢性炎癥密切相關(guān),慢性炎癥的控制是改善老年人健康很重要的靶點(diǎn)。”四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系教授何方指出,從某種程度上來說,免疫功能的衰退與腸道菌群的老化是同步的,“雖然到目前為止,還不知道是腸道菌群的異常引起疾病,還是疾病導(dǎo)致了腸道菌群的異常”。最初益生元的開發(fā)是為了維護(hù)全生命周期中腸道菌群健康的指標(biāo)菌——雙歧桿菌菌群數(shù)量的穩(wěn)定。隨著研究的深入,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),除了數(shù)量,益生菌種類的構(gòu)成也影響腸道乃至人體健康。人類在嬰幼兒時(shí)期,腸道中的嬰兒型雙歧桿菌數(shù)量豐富,具有很強(qiáng)的抗炎作用,可以有效保護(hù)嬰幼兒未成熟的腸道黏膜。隨著年齡增長(zhǎng),嬰兒型雙歧桿菌不僅數(shù)量下降,甚至可能消失,還會(huì)被成年型雙歧桿菌所替代,而后者雖也有一定健康功效,但遠(yuǎn)不及嬰兒型。因此,給腸道功能退化的中老年群體補(bǔ)充嬰兒型雙歧桿菌,可能給這一群體帶來積極的健康影響。
伴隨人體衰老而來的還有肌肉流失。北京協(xié)和醫(yī)院臨床營(yíng)養(yǎng)科主任于康及其研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在肌肉流失之前,人體會(huì)先出現(xiàn)肌肉纖維之間肌細(xì)胞內(nèi)和肌細(xì)胞間的脂肪變性,這種變性早于臨床可以觀察到的肌肉形態(tài)的改變或是功能數(shù)量的改變,會(huì)在全身形成不利于健康甚至是有毒的脂肪環(huán)境,加重胰島素抵抗,加重炎性反應(yīng)水平,進(jìn)一步導(dǎo)致肌肉的衰減和脂肪的過剩,“我們將這一現(xiàn)象命名為‘脂肪肌肉互動(dòng)代謝老化循環(huán)’。它的發(fā)生與人體炎癥相關(guān),而炎癥又與腸道菌群密切相關(guān)。”于康說,“進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn),肌少癥患者體內(nèi)的某些菌群可能出現(xiàn)豐度的改變,包括脫硫菌、共生酸菌、擬桿菌等。這些菌種的相對(duì)豐度的減少與肌少癥肌肉衰退的嚴(yán)重程度包括肌肉的數(shù)量、力量和功能減退的程度呈現(xiàn)正相關(guān)。”一些干預(yù)研究顯示,改變腸道菌群有可能在一定程度上改變肌肉的狀況,但現(xiàn)在相關(guān)研究還限于乳酸菌和雙歧桿菌領(lǐng)域,建議行業(yè)可以關(guān)注哪些菌有可能正面改善肌肉狀況。
“益生菌的有效性需要很多證據(jù)來證明,這些證據(jù)包括臨床證據(jù)、循證證據(jù)等,分為不同等級(jí)。”湯臣倍健微生物技術(shù)研發(fā)總監(jiān)迮曉雷說,其有效性與整體的腸道菌群相關(guān),而“每個(gè)人在真實(shí)生活中每天吃的東西、生活習(xí)慣是非常不可控的”。加強(qiáng)益生菌在真實(shí)世界中的功效研究,對(duì)產(chǎn)品有效性將有很大幫助。“益生菌的功效要有包括基因組、全基因組體外、體內(nèi)試驗(yàn)、人體臨床試驗(yàn)在內(nèi)的‘四位一體’的評(píng)價(jià),這是行業(yè)要堅(jiān)持的原則。”
堅(jiān)守
安全性是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)
近年來,我國(guó)消費(fèi)者對(duì)益生菌類產(chǎn)品的關(guān)注和認(rèn)知高速增長(zhǎng)。隨著益生菌產(chǎn)品功能的細(xì)分和電商渠道的拓展,更是助推了益生菌行業(yè)的快速增長(zhǎng),給益生菌市場(chǎng)帶來了新的增量。何國(guó)慶介紹,數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)居民近年來對(duì)益生菌的認(rèn)可度越來越高,2022年中國(guó)益生菌市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1065億元,有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)2026年將接近1400億元,未來市場(chǎng)潛力充足。
市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)離不開長(zhǎng)期以來行業(yè)對(duì)消費(fèi)者進(jìn)行的市場(chǎng)教育。“我們知道,消費(fèi)者是被教育出來的。”諾和新元人類健康B2B大中華區(qū)負(fù)責(zé)人馬彝說,但是,承擔(dān)教育角色的“不是專業(yè)人員是網(wǎng)紅”是目前面臨的問題之一。他認(rèn)為,尤其在商業(yè)模式快速變化和電商盛行的當(dāng)下,更多產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵人士應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)起推動(dòng)行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的使命,本著尊重科學(xué)、尊重臨床、尊重專利與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的態(tài)度和理念,與消費(fèi)者建立起順暢的溝通渠道,把最科學(xué)、最專業(yè)、最安全、最有質(zhì)量保證的產(chǎn)品從產(chǎn)業(yè)鏈的上游延伸到下游,與消費(fèi)者共享產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈。此外,如何把科學(xué)的語言通過質(zhì)樸、簡(jiǎn)單、容易理解的、有沖擊力的方式傳遞到消費(fèi)者端,“讓科研走下神壇,走到消費(fèi)者里面”也是行業(yè)需要關(guān)注的重點(diǎn)。
益生菌的安全性是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心評(píng)估一室主任徐進(jìn)表示,目前,國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心正在建設(shè)“益生菌安全評(píng)估平臺(tái)”,旨在通過菌株鑒定及一致性評(píng)價(jià)、耐藥性安全評(píng)估、致病性及毒性安全評(píng)估、有毒代謝產(chǎn)物安全評(píng)估、商業(yè)菌株全基因組元數(shù)據(jù)溯源庫(kù)和菌株新功能挖掘及功能評(píng)價(jià)等模塊,建立本土化的數(shù)據(jù)分析平臺(tái),讓評(píng)價(jià)工作有證可依。但是,基因組報(bào)告如今尚未形成專家共識(shí)、基因組測(cè)序方法尚未納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),此項(xiàng)工作仍處于“慢慢摸索先行”的階段。“希望可以形成比較完善的益生菌的標(biāo)準(zhǔn)體系,促進(jìn)益生菌產(chǎn)業(yè)規(guī)范、高質(zhì)量發(fā)展。”徐進(jìn)說。
詳見《中國(guó)食品報(bào)》(2025年5月19日1版)
排版、美編:林倩
審核:歐陽美華
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