近日,在中國食品科學技術學會(CIFST)主辦的第二十屆益生菌與健康研討會期間,由內蒙古伊利實業集團股份有限公司和國家乳業技術創新中心支持的“第四屆益生菌科技與產業創新論壇——益生菌應用領域的拓展與創新”同期舉辦。相關專家介紹,隨著研究的進一步深入,益生菌已經不再只是意味著“補充益生菌”,而是作為一種“可編輯、可干預的微生態調控工具”,在維持宿主-微生物共生狀態中,起到主動調節作用??蒲蟹矫?,益生菌的研究貫穿生命早期至老年時期,益生菌調節機體健康的作用機制被揭示;應用方面,益生菌行業正處于迅猛發展階段,在食品、營養保健、臨床醫學、個體化營養和精準醫學等領域展現出巨大潛力。
研討會現場
自有知識產權菌種開發
解決我國發酵乳“卡脖子”問題
發酵是微生物的重要功能之一,在對發酵菌種的開發利用上,以丹麥、法國等為代表的歐洲國家,發酵劑研究及產業應用起步早、時間長,菌株資源豐富、技術成熟,產業化穩定、過程控制嚴謹;而國內發酵劑研究起步較晚,高端發酵劑仍依賴進口,尤其在益生菌和功能性菌種方面。伊利集團益生菌研究中心營養研發工程師侯保朝介紹,國家通過政策鼓勵乳制品行業創新,推動發酵劑技術發展,國內酸奶發酵劑技術逐步提升,目前具備自主生產能力,但與國際領先水平仍有差距。在此過程中,伊利集團通過采菌、篩菌、研究等探索,開發出了系列自有知識產權菌種?!鞍l酵劑是發酵乳品產業鏈上游,技術最為密集的核心領域,是我國發酵乳的‘卡脖子’工程,開發優良性狀的發酵劑,對行業創新具有引領作用,可促進我國發酵乳食品的長遠發展。”侯保朝介紹,中國傳統牧區蘊含著許多優秀的發酵劑菌株資源,是天然的菌種資源庫,有待開發。期待未來行業能開發具有特異健康效應的創新型國產發酵菌劑,篩選出具有優秀發酵性能和益生功能的優秀菌株并將其應用于生產。
南京農業大學食品科技學院副院長李偉教授介紹,發酵乳制品常存在凝膠黏度低、持水性差以及乳清析出等問題,常用的添加果膠、黃原膠或其他植物多糖等穩定劑和脫脂奶粉或乳蛋白濃縮物來提高蛋白質含量的方法,一方面增加了企業成本,另一方面還降低了消費者對產品安全性的接受度,不利于提升產品競爭力?!坝绕浣┠?,消費者對清潔標簽產品的需求有很大提升。”李偉說,目前,通過菌種自然發酵來提高發酵乳凝膠質構穩定與產品質量是一種安全有效的可持續性策略。
腸道健康與體重管理領域潛力巨大
已進入臨床試驗及循證醫學證據階段
近年來,腸道菌群的研究熱度在持續上升。中國農業大學營養與健康研究院特聘研究員王然介紹,益生菌改善腸道健康臨床研究得到公認,通過對74項人群研究,84次臨床試驗和一萬多個病例的統計分析,可以發現益生菌對腹瀉、便秘以及炎性腸病、艱難梭菌感染等腸道疾病有明顯的改善作用。同時,益生菌的健康功效具有特異性,“不僅是菌株特異,也包括宿主特異——菌株來源、特有基因、菌株的生存能力、不同劑量、劑型都會對健康起到不同的作用?!彼榻B,在明確菌株的來源和分類、耐受性和安全性等基本特性,生物信息學分析基因、代謝物等分子特征以及體內動物和臨床試驗確證效果和機制基礎上,目前益生菌研究已經進入科學嚴謹臨床試驗以及提供循證醫學證據的階段。她舉例說,針對益生菌的改善腸道健康和調節情緒的功能,其團隊利用“人群隊列+動物模型”揭示了動物雙歧桿菌A6通過調控腸道色氨酸代謝緩解抑郁和便秘的腸-腦軸機制,證實了分離自我國健康嬰幼兒腸道的乳雙歧桿菌BL-99通過預防衰老過程中結腸平滑肌細胞收縮蛋白的丟失,可有效增強老年人的腸道運動能力,顯著增加老年便秘患者的自發排便速度;副干酪乳酪桿菌K56可能通過富集乳酸菌屬,激活丁酸合成通路,進而通過腸-腦軸介導神經與胃腸功能的改善,降低壓力和焦慮。
研究顯示,嬰幼兒腸道菌群的建立非常關鍵,與人體免疫功能的完善息息相關。但由于嬰幼兒的胃腸發育尚不成熟——胃腸分泌的胃酸和各種消化酶不足、活性較低,胃酸酸度低,對病菌殺滅作用較小,胃腸的屏障功能和免疫功能較弱;同時,其生長發育速度較快,營養吸收需求大,胃腸處于超負荷狀態,易出現胃腸功能紊亂、消化不良等問題?!?—3歲嬰幼兒的腸道和免疫系統發育不完全,常規藥品容易產生不良反應,影響治療效果和身體健康?!蹦暇┽t科大學第二附屬醫院營養科副主任醫師孫治平介紹,“益生菌作為一種微生物制劑,具有接受程度高、不良反應少、適合長期服用、經濟實惠等優點,發展潛力巨大?!?/p>
對動物雙歧桿菌乳亞種CP-9的臨床試驗顯示,補充動物雙歧桿菌乳亞種CP-9可協同改善光療期間新生兒黃疸的治療效果,包括縮短總光時間,且對0—36月嬰幼兒的生長發育指標無顯著性影響?!拔磥?,需要更多專業人士,將益生菌的功效與機制研究清楚,以便更好指導臨床應用。”孫治平說。
體重管理支持性環境廣泛建立,全民體重管理意識和技能顯著提升,健康生活方式更加普及,全民參與、人人受益的體重管理良好局面逐漸形成,部分人群體重異常狀況得以改善。上海理工大學健康科學與工程學院教授王光強介紹,近年來,國內外研究積累了一定數量的隨機對照(RCT)臨床試驗數據,結果表明益生菌在體重管理過程中具有重要調節效果,尤其是在減少體脂比例、降低體重指數(BMI)、改善腰圍等指標上表現出積極作用。孫治平表示,其團隊對CP-9的研究顯示了該菌株對肥胖兒童青少年的一系列健康作用,例如在每日服用300億CFU、持續12周后可觀察到肥胖兒童青少年體重顯著下降、BMI顯著下降,炎癥、血脂和體脂指標改善等。究其原因,王光強解釋,研究表明,肥胖人群的腸道菌群多樣性顯著低于健康人群。菌群多樣性降低可能削弱腸道微生物對病原體的抵抗能力,同時影響其在能量代謝和營養物質吸收中的平衡功能。
數據顯示,全球體重管理益生菌產品年均增長率超過10%,亞太地區增長最快,中國、韓國及東南亞地區尤為活躍;“產后瘦身菌”“男性腹圍控制菌”“輕斷食伴侶菌”等市場概念正在興起。“從營養學、功能食品、生物科技到個體化醫療,越來越多的研究與商業投資正在快速匯聚于‘如何通過科學方法,精準、安全地控制體重’這一核心目標。而在這股變革浪潮中,益生菌及腸道菌群的研究與應用正以前所未有的速度發展?!蓖豕鈴娬f,益生菌通過調節代謝物、腸屏障和炎癥等機制,可能在理論上幫助維持能量穩態與脂肪代謝?!暗@些機制,是否真的在真實世界的體重管理中生效?為了回答這個問題,我們必須回到最重要的一步——臨床證據?!覀兡芡ㄟ^吃菌能變瘦嗎’‘不同菌株是否有不同體重調節效果’‘有多大劑量、干預多久才有效’,這都是我們最關心的問題?!?/p>
寵物營養、動物飼料、后生元
益生菌成為“生態工程工具”
中國農科院農產品加工研究所乳品加工創新團隊首席科學家逄曉陽提出,其團隊正在開發一些具有自主知識產權可以用于犬貓動物調節胃腸道健康的微生物菌種。目前,已經從抑制致病菌能力、細胞粘附能力、抗生素敏感性測定、耐酸耐膽鹽能力測定等方面,對犬源性專利益生菌進行了相關菌株益生功能評價并申請了發明專利。她表示,期待業界能夠建立寵物用微生物菌種資源庫,“也期望這兩株菌早日造福中國寵物市場?!?/p>
“動物營養飼料領域也在積極參與益生菌的研究?!敝袊r業大學動物科學技術學院院長王軍軍介紹,通過對仔豬的研究發現,在食物中添加低聚半乳糖可產生德氏乳桿菌、約氏乳桿菌、羅伊氏乳桿菌的富集,這三種菌及其代謝產物起到抗炎、促腸道健康的作用。
北京工商大學食品與健康學院副教授張明介紹,目前,學界對胞外多糖-EPS、S層蛋白-SLP、肽聚糖、LTA、外膜蛋白等細胞結構物研究相對較多,而對無細胞上清液中的多肽、無機(有機)酸、氨基酸代謝物及更多未知物質等研究相對缺乏。對于這些微生物產生的數量眾多的小分子物質,張明提出,相比基于核磁共振波譜(NMR)、拉曼光譜和分子生物學的方法,基于質譜的檢測為目前最優。他同時提出了基于物質離子強度、菌株活性對比、潛在作用受體篩選等的三種解決方案。
人體內外微生物組成及其相互關系的平衡狀態也被稱為“微生態健康”,對維持宿主免疫、代謝、營養等方面的功能至關重要。王光強認為,在機體代謝調節中,益生菌作為“代謝開關”調節能量流,作用于代謝健康、炎癥控制與能量平衡。如果將益生菌視為“生態工程工具”,則其體現有目標、有功能、有反饋的功能特點。發展至今,益生菌的應用不再局限于腸道,同樣適用于皮膚、口腔、女性生殖道等微生態系統,發揮抗炎抗氧化、預防過敏、增強免疫以及調節微生態平衡等作用?!敖谌蛞延?款用于治療復發性艱難梭菌感染的微生物藥物獲得批準,可以看出腸道益生菌從傳統經驗走向現代醫學,其在維持腸道穩態、調節免疫系統、改善代謝健康等方面的作用日益受到重視,已成為推動‘微生態健康’理念落地的核心力量?!?/p>
詳見《中國食品報》(2025年5月28日4版)
排版、美編:林倩
審核:歐陽美華
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