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人類胃腸道有1014種細菌菌種端辛,這些細菌被統(tǒng)稱為腸道菌群。研究發(fā)現(xiàn)鉴膝,腸道菌群會影響胃腸道功能,此外腸道菌群還會與腸一腦軸垂票、腸一肺軸相互作用調(diào)節(jié)機體生理功能李晾,對維持腸道菌群穩(wěn)態(tài)起著重要作用。
在腸道健康中育需,益生菌的應(yīng)用已被越來越多的人認識和使用恕且,對于后生元的出現(xiàn),你對它是否了解阎揪?后生元是什么吩欣?它和益生菌有什么不一樣?
微生物學(xué)海庆、益生菌家族與健康的主要里程碑
益生菌的定義隨著大家對腸道健康的重視而被進行更深入的研究恋瞳,逐漸完善。
1966年首次提出“益生菌(Probiotics)”一詞溃蔫,用來特指一種草履蟲產(chǎn)生的促生長物質(zhì)健提,這種物質(zhì)可以刺激另一草履蟲的生長琳猫。1989年,F(xiàn)uller將益生菌定義為一種“活的微生物制劑矩桂,能夠促進腸道內(nèi)菌群生態(tài)平衡沸移,對宿主產(chǎn)生有益作用”。1994年侄榴,德國Herborn會議對益生菌的定義進行了進一步擴展雹锣,不再強調(diào)菌體的活性,認為菌體碎片癞蚕、細胞成分蕊爵、代謝產(chǎn)物等具有與活菌同樣的生理功能,并將益生菌的定義修改為:含活菌和/或死菌桦山,包括其組分和代謝產(chǎn)物的微生物制劑攒射,經(jīng)口服或其他黏膜途徑投入,目的是改善黏膜表面微生物或酶的平衡恒水,或者刺激特異性或非特異性免疫機制会放。
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微生物學(xué)、益生菌家族與健康的主要歷史里程碑
益生菌在治療腹瀉姑郊、調(diào)節(jié)腸道菌群匈惑、增強免疫力、緩解肥胖裂膛、降低膽固醇庇鸭、降低血壓等方面發(fā)揮重要作用,但是益生菌對生存環(huán)境要求比較苛刻紧贪,而且益生菌攜帶的耐藥基因具有轉(zhuǎn)移的風(fēng)險狂嘉,這些問題阻礙了它在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。然而藤该,目前許多研究表明滅活的益生菌及其代謝產(chǎn)物也具有為宿主健康提供益處的能力询蚊。
因此,越來越多的研究者關(guān)注無生命的菌體和代謝產(chǎn)物里状,而且已經(jīng)進行大量的動物實驗并取得良好的研究成果辣铡,這種物質(zhì)被稱為“后生元(Postbiotics)”。后生元的概念在2013年首次由西班牙人Tsilingiri等提出别肄,隨后益生菌、益生元和合生元專家共識相繼發(fā)布交惯。
后生元的定義
2021年5月次泽,國際益生菌和益生元科學(xué)協(xié)會將后生元定義為對宿主健康有益的無生命微生物和/或其成分制劑。有效的后生元必須包含有或無代謝物的失活微生物細胞或細胞成分席爽,而且有特定的健康益生功能意荤。與益生菌相比啊片,后生元優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:安全性和穩(wěn)定性高、易于儲存和生產(chǎn)玖像、保質(zhì)期長紫谷、化學(xué)結(jié)構(gòu)明確、避免了活菌轉(zhuǎn)移耐藥基因的潛在風(fēng)險捐寥。
后生元包括滅活的菌體細胞笤昨、菌體成分及菌體代謝產(chǎn)物,其中菌體成分包括脂磷壁酸握恳、肽聚糖瞒窒、細胞表面蛋白等,菌體代謝產(chǎn)物包括胞外多糖乡洼、短鏈脂肪酸崇裁,蛋白質(zhì)/多肽等。近年來大量研究表明后生元對人體健康發(fā)揮有益作用扛焊。
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后生元功效組分的細胞結(jié)合受體及作用機制
后生元與益生菌作用機制對比
益生菌的作用機制:
1.產(chǎn)生抗菌物質(zhì)(有機酸波耗、細菌素、短鏈脂肪酸崎绽、過氧化氫)休敛,直接抑制病原菌生長。
2.與病原菌競爭定植位點瘩邀。
3.調(diào)控腸道菌群平衡欲灾。
4.抑制病原菌群體感應(yīng)。
5.調(diào)控腸道細胞免疫功能依矿,抑制炎癥反應(yīng)勉徘,發(fā)揮抗菌作用。
與益生菌相比范蛉,后生元的作用機制有以下幾個方面的不同:
1.后生元可以更直接穿過黏液層羊湃,接觸腸道上皮,增強上皮屏障功能份噪;而由于黏液層的保護然走,益生菌很難接近腸道上皮細胞調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。
2.后生元不具備繁殖能力戏挡,不爭奪營養(yǎng)芍瑞,且能強化宿主的內(nèi)源性益生菌;而益生菌則側(cè)重于自身生長和繁殖褐墅。
3.后生元由滅活后保留的細菌素以及乳酸等代謝產(chǎn)物選擇性抑殺致病菌拆檬;而益生菌則主要依靠不斷代謝產(chǎn)生的細菌素和酸類物質(zhì)實現(xiàn)選擇性抑殺致病菌。
后生元的作用和應(yīng)用
由于益生菌能夠定植于腸道妥凳,進而實現(xiàn)改善免疫竟贯、調(diào)節(jié)菌群答捕、改善腸道上皮屏障等多重功能。作為益生菌的衍生物屑那,后生元的健康功效研究也主要集中于腸道健康拱镐。
后生元以膳食方式攝入后,腸道是其最直接和最重要的作用靶點持际,后生元的各種組分可與腸道上皮細胞沃琅、固有層免疫細胞、腸道特征細菌等直接作用鳖直,產(chǎn)生的健康功效包括緩解腸道炎癥悯女、改善腸道菌群、緩解便秘等姥咖。
除了調(diào)節(jié)腸道健康外犀震,還有研究顯示在調(diào)節(jié)過敏反應(yīng)、機體免疫碟灾、緩解炎癥禀坝、緩解肥胖和糖尿病等有促進作用。
后生元在食品領(lǐng)域的應(yīng)用也值得關(guān)注倾秤。
活細菌對熱和低pH值非常敏感伟秩,需要先進的技術(shù)才能在食品中長期保持穩(wěn)定。而后生元是無生命的衬朗,可用于任何產(chǎn)品猿悔,無論食品配方或產(chǎn)品線如何,只有很低的活細菌污染風(fēng)險并極少影響食品固有的風(fēng)味捧贺。如熱滅活菌種可應(yīng)用于湯角葱、糖果、豆腐座泳、調(diào)味料等多種流行食品惠昔,而這些食品傳統(tǒng)上很難摻入活菌。
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還在于開發(fā)功能性食品挑势,如添加后生元的奶粉镇防、奶酪、面食潮饱、糖果来氧、茶飲料和焙烤食品等。
目前我國與后生元相關(guān)的專利主要布局于食品(乳制品香拉、保健品饲漾、飲料、代餐粉等)缕溉、動物飼料(日糧和零食)和個護美容等領(lǐng)域考传。列舉后生元在食品中的部分應(yīng)用:
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其實科學(xué)家很早就發(fā)現(xiàn)滅活益生菌的組分具有與益生菌活菌類似的生理功效,由此產(chǎn)生了多個滅活菌體的概念证鸥。
文章前面提到的國際益生菌和益生元科學(xué)協(xié)會在2021年發(fā)布的共識文章對之前的很多概念進行了統(tǒng)一僚楞,并且迅速得到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界廣泛認可。
本文則基于目前對后生元的研究和應(yīng)用給大家做了一個概述四酱,期待后續(xù)有更多關(guān)于后生元的研究進展闽芳,再與大家更新與分享。