益生菌、益生元研究进展
益生菌在保健食品中的应用研究进展
益生菌在保健食品中的应用研究进展随着人们健康意识的不断提高，保健食品在市场上的需求日益增长。
其中，益生菌作为一种对人体有益的微生物，在保健食品领域的应用受到了广泛关注。
益生菌具有调节肠道菌群平衡、增强免疫力、改善消化功能等多种生理功能，为维护人体健康发挥着重要作用。
本文将对益生菌在保健食品中的应用研究进展进行详细阐述。
一、益生菌的种类及特性益生菌是一类对宿主有益的活性微生物，主要包括双歧杆菌、乳酸菌、嗜酸乳杆菌等。
这些益生菌具有以下特性：1、耐酸性：能够在胃酸环境中存活，顺利到达肠道发挥作用。
2、黏附性：可以黏附在肠道黏膜表面，形成生物屏障，阻止有害菌的侵入。
3、产酸能力：产生乳酸等有机酸，降低肠道 pH 值，抑制有害菌的生长。
二、益生菌在保健食品中的作用机制1、调节肠道菌群平衡肠道菌群是一个复杂的微生态系统，益生菌的摄入可以增加有益菌的数量，抑制有害菌的繁殖，从而维持肠道菌群的平衡。
例如，双歧杆菌可以产生短链脂肪酸，为肠道细胞提供能量，促进肠道蠕动，改善便秘等问题。
2、增强免疫力益生菌能够刺激免疫系统，促进免疫细胞的增殖和活性，提高机体的抵抗力。
它们通过与肠道黏膜免疫系统相互作用，诱导免疫耐受和免疫调节，减少过敏反应和炎症的发生。
3、改善消化功能益生菌可以分泌多种消化酶，帮助分解食物中的蛋白质、脂肪和碳水化合物，促进营养物质的吸收。
同时，它们还可以缓解乳糖不耐受症状，提高乳糖的消化能力。
三、益生菌在保健食品中的应用形式1、益生菌制剂常见的有胶囊、片剂、粉末等剂型。
这些制剂通常含有一种或多种益生菌菌株，经过特殊的加工工艺，保证益生菌的活性和稳定性。
2、发酵乳制品如酸奶、奶酪等，通过发酵过程将益生菌引入产品中。
这类食品不仅口感良好，而且富含蛋白质、钙等营养成分，是人们补充益生菌的常见选择。
3、饮料包括益生菌饮料、果蔬汁等，将益生菌与其他成分混合调配而成，方便消费者饮用。
四、影响益生菌在保健食品中效果的因素1、菌株的选择不同的益生菌菌株具有不同的功能和特性，因此在选择菌株时需要根据产品的目标功效和适用人群进行精准筛选。
后生元的益生机制及其在畜禽生产中应用的研究进展
文章编号：1004-2342（2023）03-0004-06中图分类号：S816.3文献标识码：A大量研究表明，益生菌具有免疫调节能力，且在调节肠胃粘膜上皮屏障免疫方面发挥着重要的作用。
益生菌可以调节免疫系统中许多细胞的活性，包括天然系统的自然杀伤细胞（NKs ）、树突状细胞（DC ）、巨噬细胞、上皮细胞和粒细胞，以及适应系统Th1、Th2、Th17、Treg 、TC 和B 细胞，从而调节细胞因子分泌水平[1]。
FDA 和WHO 联合提出益生菌最新的定义为“当给予足够量的活微生物时，对宿主健康有益”。
广泛被使用的益生菌分别为鼠李糖乳杆菌、雷氏乳杆菌、双歧杆菌和某些干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌群、凝结芽孢杆菌、大肠杆菌Nissle 1917菌株、某些肠球菌，特别是粪肠球菌SF68，以及布氏酵母[2]。
随着人们对益生菌的研究更为广泛和深入，开始出现“幽灵益生菌”、“副益生菌”等物质研究发现这些物质具有与益生菌相似的免疫功能，例如灭活益生菌细胞、细胞组成成分以及细胞代谢物等，对动物和人类机体具有有益作用[3]。
后生元在人类食物和药品的领域研究较多，但是在畜禽生产领域后生元相对研究较少。
根据益生菌抗菌[4]和调节免疫作用[5]，后生元具有可用于作为畜禽替代抗生素饲料添加剂的潜能，给后生元在畜禽生产应用上带来新的启发。
因此，本文将对后生元定义、特点和组成、益生机制及其在畜禽生产上的应用进行综述。
1后生元1.1后生元定义及其优势2019年，国际益生元和益生菌科学协会（ISAPP ）将后生元定义为“对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂”，并且有效的后生元必须含有对观察到的健康有益的灭活微生物细胞或细胞成分，无论是否含有代谢物[6]。
虽然后生元对动物和人类机体具体作用机制暂不清晰，但研究表明细菌上清液（如短链脂肪酸、有机酸、酶和细菌素等）、细菌细胞组分（内外多糖、磷壁酸、肽聚糖和表面蛋白等）和灭活细菌可给动物和人类机体带来积极的效应，如促进免疫应答、抗肿瘤、预防感染等等[7]。
211091423_益生菌通过肠道菌群控制肥胖机制的研究进展
黄燕燕，梁艳彤，吴佳敏，等. 益生菌通过肠道菌群控制肥胖机制的研究进展[J]. 食品工业科技，2023，44（8）：1−8. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022080280HUANG Yanyan, LIANG Yantong, WU Jiamin, et al. A Review of the Mechanism of Probiotics Controlling Obesity through Intestinal Flora[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(8): 1−8. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022080280· 青年编委专栏—益生菌与抗菌肽（客座主编：孙志宏、付才力） ·益生菌通过肠道菌群控制肥胖机制的研究进展黄燕燕1,2，梁艳彤1,2，吴佳敏1,2，曾新安1,2，曾巧辉1,2，曹诗林1,2，廖 兰1,2，汪浪红1,2,*（1.佛山科学技术学院食品科学与工程学院，广东佛山 528225；2.佛山科学技术学院广东省食品智能制造重点实验室，广东佛山 528225）摘 要：肥胖是由于新陈代谢功能失调而引起的体内脂肪过量堆积，可能会导致机体动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和血脂异常等各种代谢综合征的出现。
肥胖是威胁现代社会健康与经济发展的一个重要因素，预防与治疗肥胖一直以来都是研究热点。
目前，已经有一些肠道菌群抑制肥胖症的机制被报道。
然而，由于肠道微生物组成的复杂性，哪一种微生物群落与肥胖直接相关仍然是有待研究的。
本综述中，以肥胖患者肠道菌群结构组成的改变为切入点，进一步阐述肠道菌群的生理功能与肥胖发生机制的密切联系。
对国内外相关研究进展归纳，总结得出益生菌可直接影响肥胖患者肠道中炎症细胞因子水平与代谢产物，或调节肠道菌群平衡达到重塑肥胖宿主代谢的目的。
细菌性阴道病益生菌治疗方案的研究进展
细菌性阴道病益生菌治疗方案的研究进展摘要细菌性阴道病（BV）是常见的阴道感染性疾病之一。
BV的主要特征是阴道微生态失调，乳杆菌减少的同时厌氧菌大量增多。
传统的BV治疗方法是使用甲硝唑等抗菌药物，抗菌药物的过多使用不仅副作用多，且治愈后易复发，而大量研究表明，通过益生菌的干预有助于恢复正常阴道菌群，缓解BV症状，减少复发。
本文荟萃了近年来益生菌制剂在针对BV治疗上的不同方案，为以后应用于临床提供一定的依据。
经过对文献的综合分析，益生菌可单独治疗BV，同时使用益生菌制剂和抗菌药物对BV的治疗效果更好，抗菌药物与益生菌联用比单独使用抗菌药物可显著降低BV的复发率，益生菌与其他物质如雌激素、乳铁蛋白或噬菌体联合也可治疗BV。
细菌性阴道病（bacterial vaginitis，BV）是育龄期妇女常见的阴道炎症之一，其特征是阴道微生物群组成发生显著变化，从乳杆菌属占优势变为以厌氧菌为主的多种微生物群落（如阴道加德纳菌、阴道阿托波菌及其他BV相关病原体等）［1-5］。
传统的BV治疗方法是使用甲硝唑等抗菌药物，主要作用是抑制厌氧菌的过度生长，但无促进乳杆菌重新定植的作用，而且全身使用抗菌药物有很大的副作用；另外，甲硝唑治疗后BV的复发率很高，在治疗开始后的6~12个月内，复发率超过50%；再有，频繁、长期使用抗菌药物会增加对抗菌药物的耐药性，并降低使用者的依从性和有效剂量给药［2，6,7］。
而大量的研究表明，益生菌可以通过抗菌、抗生物膜、抗定植或抗黏附、共聚集和调节宿主免疫等机制抑制BV相关病原体的生长，从而营造不利于BV病原体生存的微环境［8］。
我国2021年的BV指南指出，微生态制剂如阴道局部乳杆菌制剂、中成药对于帮助BV患者恢复阴道微生态平衡、巩固疗效及预防复发具有一定的作用［9］。
BV 的动物研究显示，益生菌制剂可通过减少上皮细胞的破坏和降低髓过氧化物酶活性，从而减少阴道加德纳菌诱导的BV［10］。
益生菌已被用作BV治疗中传统抗菌药物的辅助物，可提高治愈率和减少复发［3，8］。
益生元及其应用研究进展
２ 益生 元 的作用机 理
在 消 化 道 内 通 过 吸 附 肠 道 病 原 菌 ，促 进 其 随 粪 便 排
出 ，同时 还 具 有 通便 作 用 ；被 肠 道有 益 菌群 利 用 ，
不能水 解 ，也不 能被 消 化 吸收 ；能选 择性 刺 激肠 道
为 防 病 、治 病 和 保 健 的 手 段 ，正 在 世 界 范 围 内形 成
热 潮 。 目前 对 肠 道 微 生 态 环 境 调 整 的 手 段 主 要 有 ２种 ： 活 菌 补 菌 殖 （ 益 生 菌 补 菌 ） 和 自身 肠 道 菌 增 即
（ 益 生 元 补 菌 ） 然 而 活 菌 补 菌 以 目前 的 水 平 即 。
还 存 在 诸 多 不 足 ， 如 定 植 力 、活 菌 存 活 率 、 胃酸 关 等 都 是 尚待 解 决 的 问题 。而 非 阶段 性 地 应 用 益 生
中 有 益 菌 生 长 繁 殖 和 激 活 其 代 谢 功 能 ；使 肠 道 菌 群 向 有 利 于 宿 主 健 康 的 方 向转 化 ； 能 诱 导 有 利 于 宿 主
ｅＴ’ ｎ ｔ ｎ ｆ ｅ ｌ ｙ ｃ ｎ ｕ ． ｔｗｉ ｘ ｒ ｍｏｅ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｉ ｏ ｔｎ ｆ ｃ ｎ ｆｏ ｌｌ ｏｉ ｓ ｏ ａｔ ｏ ｓ ｍｅ Ｉ Ｓ ｏ ｈ ｈ ｌ ｅ ｅ ｒ ｎ ｒ ｍｐ ｒ ｔｅｆ ｔｉ ｏ ｄ， ｍｅ ｉｉ ｅ ａ ｄ ｆ ｅ ｎ ｕ ｔ ． ｔｉ ｌ ｔ ａ ｅ ｄｃ ｎ ｎ ｅ ｄ ｉｄ ｓｒ Ｉ ｓ ｙ
现状及发展趋势。 关键词 ：益生元 ； 生理功能 ； 应用进展 中图分类号 ：Ｑ ４ ． ９ ６３ 文献标志码 ：Ａ ｄ ｉ ０３ ６ ／ｓｎ１７ ～ ６ ６ ） ０ １ ３０ ３ ｏ：１． ９ｊｓ．６ １ ９ ４ （ ． １． ． ９ ｉ ＣｆＡｐ ｌ ａｉｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｒ ｂｏｉ ａ ｄ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｐ ｉ ｔ ｓ ａ ｃ ｃ ｏ ｃ ｏ
工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的研究进展
综㊀㊀述㊀基金项目:国家自然科学基金青年项目(Ｎｏ.８２００３２９３)ꎻ江苏省自然科学基金青年项目(Ｎｏ.ＢＫ２０１８０５５３)作者简介:贺鼎元ꎬ男ꎬ硕士生ꎬ研究方向:药剂学ꎬＥ－ｍａｉｌ:１１６０７７３８８７＠ｑｑ.ｃｏｍ通信作者:何东升ꎬ男ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向:药剂学ꎬＴｅｌ:０２５－８３２７１３０５ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｄｏｎｇｓｈｅｎｇｈｅ＠ｃｐｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎻ涂家生ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向:药剂学ꎬＴｅｌ:０２５－８３２７１３０５ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｊｉａｓｈｅｎｇｔｕ＠ｃｐｕ.ｅｄｕ.ｃｎ工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的研究进展贺鼎元１ꎬ２ꎬ何东升１ꎬ２ꎬ涂家生１ꎬ２(１.中国药科大学药学院药用辅料及仿创药物研发评价中心ꎬ江苏南京２１０００９ꎻ２.国家药品监督管理局药物制剂及辅料研究与评价重点实验室ꎬ江苏南京２１０００９)摘要:使用工程化益生菌作为活菌制剂是一种新兴的递药系统设计思路ꎬ主要利用益生菌本身特有的生物安全性与胃肠道靶向性来构建具备主动靶向功能的新型递药系统ꎮ本综述从益生菌活菌制剂的优势和工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的应用展开ꎬ重点关注了工程化益生菌在细菌感染㊁病毒感染㊁肿瘤和炎症等疾病治疗中的研究进展ꎬ并展望了益生菌活菌制剂的未来发展ꎮ关键词:益生菌ꎻ活菌制剂ꎻ药物递送中图分类号:Ｒ９４３㊀文献标志码:Ａ㊀文章编号:２０９５－５３７５(２０２４)０２－０１５９－００６ｄｏｉ:１０.１３５０６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｊｐｒ.２０２４.０２.０１０ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｐｒｏｂｉｏｔｉｃｌｉｖｅｂａｃｔｅｒｉａｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｓｅａｓｅｔｒｅａｔｍｅｎｔＨＥＤｉｎｇｙｕａｎ１ꎬ２ꎬＨＥＤｏｎｇｓｈｅｎｇ１ꎬ２ꎬＴＵＪｉａｓｈｅｎｇ１ꎬ２(１.ＣｅｎｔｅｒｆｏｒＲｅｓｅａｒｃｈＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＥｘｃｉｐｉｅｎｔｓａｎｄＧｅｎｅｒｉｃＤｒｕｇｓꎬＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈａｒｍａｃｙꎬＣｈｉｎａＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｊｉｎｇ２１０００９ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＮＭＰＡＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓａｎｄＥｘｃｉｐｉｅｎｔｓꎬＮａｎｊｉｎｇ２１０００９ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｕｓｅｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓａｓｌｉｖｅｂａｃｔｅｒｉａｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｉｓａｎｅｍｅｒｇｉｎｇｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｉｄｅ￣ａꎬｗｈｉｃｈｍａｉｎｌｙｕｓｅｓｔｈｅｕｎｉｑｕｅｂｉｏｓａｆｅｔｙａｎｄｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｔａｒｇｅｔｉｎｇｏｆｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓｔｏｂｕｉｌｄａｎｅｗｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈａｃｔｉｖｅｔａｒｇｅｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ.Ｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｂａｃｔｅｒｉａｌｉｎｆｅｃｔｉｏｎꎬｖｉｒａｌｉｎｆｅｃｔｉｏｎꎬｔｕｍｏｒａｎｄｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎꎬａｎｄｌｏｏｋｓａｈｅａｄｔｏｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｒｏｂｉｏｔｉｃａｓｌｉｖｅｂａｃｔｅｒｉａｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰｒｏｂｉｏｔｉｃｓꎻＬｉｖｅｂａｃｔｅｒｉａｌｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎꎻＤｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙ㊀㊀益生菌作为对人体能产生健康功效的活性微生物补充剂ꎬ与人们的生活关系密切ꎬ在食品㊁药品和动物饲料等多个领域已经得到广泛应用ꎮ益生菌可在呼吸道㊁泌尿生殖道和肠道定植ꎬ并调控人体各部位菌群ꎬ进而调节乳糖代谢㊁钙吸收㊁维生素合成ꎬ以及抑制癌变等[１－２]ꎮ关于益生菌的研究已经在全世界开展了数十年之久ꎬ由于基因编辑技术的迅速发展与基因工程相关试验成本的降低ꎬ目前已可更便捷地实现益生菌的定向工程化改造ꎬ使其具有特定的治疗功能[３]ꎮ近年来ꎬ如脂质体包裹纳米酶涂层修饰的工程化益生菌应用于溃疡性结肠炎治疗[４]㊁基因工程改造乳酸乳球菌分泌β－内酰胺酶进而治疗艰难梭菌感染[５]等多种治疗策略的出现ꎬ都展示了益生菌制剂的广大前景ꎮ１㊀益生菌活菌制剂的优势益生菌活菌制剂继承了益生菌本身的安全性ꎬ同时易于改造以发挥新功能ꎬ另外还具有独有且优异的目标病灶靶向性及组织留存能力ꎬ这让益生菌活菌制剂在疾病治疗方面显示出了巨大的潜力[６－７]ꎮ１.１㊀基因组庞大ꎬ便于改造㊀益生菌具有庞大的基因组ꎬ便于进行基因工程改造ꎮ以嗜酸乳杆菌为例ꎬ其基因组大小在１.９９Ｍｂ左右ꎬ基因数目约１９２７~１９４８ꎬ蛋白数目约１８３２~１８４５ꎬ庞大的基因组和蛋白数目使其适合作为基因工程化改造的原材料[８]ꎮ除传统电激法㊁热激法质粒导入外ꎬ近年来ＣＲＩＳＰＲ等基因编辑技术的迅速发展也使目标工程化益生菌的制备更为高效便捷ꎮ通过基因编辑技术对现有益生菌进行改造ꎬ可以直接验证这些新型微生物的遗传物质㊁蛋白质和功能作用是否发生了预期的改变ꎮＺｈｏｕ等[９]利用外源性Ⅱ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ９系统和内源性Ｉ－Ｂ型ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ系统进行了无缝基因组工程的研究ꎬ而这种高通量基因组工程工具的应用除了为益生菌改造提供便利外ꎬ也对从基因组学角度来探究益生菌对宿主产生益处的机制有着重要意义ꎮ此外ꎬ益生菌表面的细胞膜和细胞壁可进行修饰以携带多种元件ꎬ使其成为更加多功能化的药物载体ꎮ在益生菌表面利用沉积法形成双分子脂质涂层以及自组装丝素蛋白纳米涂层用于保护细菌载体等相关设计思路在国内外均有报道[１０－１１]ꎮ１.２㊀生长简单可控ꎬ培养技术成熟㊀益生菌的生长简单可控ꎬ具有培养技术成熟高效和培养成本较低的优点ꎮ目前益生菌的培养技术已经趋于成熟ꎬ益生菌繁殖迅速㊁成本低廉和操作简便的优点使其相较于其他传统纳米药物载体而言更加易于获得ꎬ在载体设计与前期预实验的进行上更为高效ꎮ而益生菌本身作为一类常被用于食品中的安全的添加剂ꎬ对人体健康益处已在食品上得到验证ꎬ因此其在安全性方面具有明显的优势[１２]ꎮ１.３㊀对肿瘤微环境存在靶向性㊀在不同种类肿瘤的肿瘤微环境中ꎬ存在乏氧或富氧的不同情况ꎬ而益生菌中也存在好氧菌和厌氧菌ꎬ这让益生菌形成了天然的肿瘤微环境靶向性ꎮ以丁酸梭菌㊁鼠李糖乳杆菌为代表的厌氧益生菌具有主动靶向乏氧肿瘤微环境的潜质ꎬ而枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等好氧型益生菌则具有靶向富氧肿瘤微环境的潜质ꎮ除了利用肿瘤微环境富氧/乏氧特性实现靶向外ꎬ部分益生菌(如嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌)由于具有一定胃肠道耐受能力与定植能力ꎬ在进行工程化改造后可以设计成具有胃肠道主动靶向功能的口服药物递送载体[１３]ꎮ２㊀工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的应用㊀㊀工程化益生菌活菌制剂本身不仅具有较大的空间作为药物的载体ꎬ作为益生菌还具有调控菌群的功能ꎬ同时还可作为生产平台在原位表达多种具有治疗作用的组分ꎬ因此其在药物制剂领域和疾病治疗中的应用前景十分广阔[３ꎬ１４－１５]ꎮ２.１㊀工程化益生菌用于治疗细菌感染㊀细菌感染通常使用抗生素进行治疗ꎬ然而抗生素的过度使用会造成人体内细菌耐药增强ꎬ经抗生素筛选后存活的具备耐药性的 超级细菌 的繁殖会导致肠道菌群失衡ꎬ进而导致乳糜泻㊁脓毒症㊁炎症性肠病㊁肝脏甚至胰腺相关炎症的产生[１６]ꎮ在面对类似问题时ꎬ工程化益生菌为细菌感染的治疗提供了新的思路ꎮ艰难梭菌感染(ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｄｉｆｆｉｃｉｌｅｉｎｆｅｃｔｉｏｎꎬＣＤＩ)一般是由产毒素艰难梭菌过度繁殖导致肠道菌群失调并释放毒素所引起的ꎬ其临床表现多样ꎬ从无症状的携带者状态ꎬ到不同程度的腹泻ꎬ再到最严重的威胁生命的结肠炎ꎬ最终导致死亡[１７]ꎮ常用的对ＣＤＩ的诊断手段是使用酶免疫分析进行检测ꎬ然后结合万古霉素㊁非达霉素等抗生素进行治疗[１８]ꎮＣｈｅｎ等[１９]对布拉迪酵母菌进行了工程化改造ꎬ使其分泌一种单一的四特异性抗体ꎬ该抗体能有效和广泛地中和ＣＤＩ的主要毒力因子(ＴｃｄＡ毒素和ＴｃｄＢ毒素)ꎬ对抗疾病而不引起抗生素耐药性ꎮ在对小鼠疾病模型的预防和治疗实验中ꎬ该工程菌证明对原发性和复发性ＣＤＩ具有保护作用ꎮ这种工程化酵母菌免疫疗法具有能够与抗生素联用的优点ꎬ有作为ＣＤＩ风险预防药物和ＣＤＩ患者治疗药物的潜力ꎮ此外ꎬ已被认证对人体安全的布拉迪酵母菌用于递送时ꎬ可以使用口服给药ꎬ这种方便而高顺应性的给药方式也让这个治疗方案相比传统药物载体介导的免疫疗法有着明显的优势ꎮ李斯特菌是最致命的食源性病原体之一ꎬ可造成二至三成的感染者死亡[２０]ꎮＢｈｕｎｉａ团队设计了可以产生李斯特菌黏附蛋白的工程干酪乳杆菌菌株ꎬ该菌株在小鼠肠道定植ꎬ竞争性地减少李斯特菌的黏膜定植和全身传播ꎬ保护小鼠免受致命感染ꎮ它们还可以通过聚集肠黏膜调节性Ｔ细胞㊁ＣＤ１１ｃ＋树突状细胞和自然杀伤细胞来增强肠免疫调节功能[２１]ꎮ这种基于配体－受体结合机制来设计的抗感染策略更为直接有效ꎬ也具有更好的生物安全性ꎮ菌株与肠道上皮细胞的近距离接触和接近增加了与宿主相互作用的机会ꎬ从而更好地执行接触依赖机制(竞争排斥和免疫调节)ꎬ以发挥其预期的有益作用ꎮ２.２㊀工程化益生菌应用于病毒感染治疗㊀在病毒感染治疗方面ꎬ工程化益生菌主要通过在原位表达抗病毒因子而发挥治疗作用ꎬ也得到了广泛的应用ꎮ针对ＨＩＶ感染ꎬＰｅｔｒｏｖａ等[２２]构建了工程化鼠李糖乳杆菌表达ＨＩＶ抑制剂用于ＨＩＶ的治疗ꎮ他们首先分别在鼠李糖乳杆菌ＧＧ和ＧＲ－１中表达Ａｃｔｉｎｏ￣ｈｉｖｉｎ(ＡＨ)和Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓｉｎ(ＧＲＦＴ)两种抑制ＨＩＶ的凝集素ꎬ分别用于胃肠道和阴道黏膜递送ꎬ并研究ＧＲＦＴ在胞内的表达情况ꎮ该研究成功构建了能够生产ＧＲＦＴ的重组鼠李糖乳杆菌ＧＧ和ＧＲ－１菌株ꎮ在ｎｉｓＡ启动子诱导下ꎬ观察到重组ＧＲＦＴ表达水平最高ꎬ证明了对Ｍ型和Ｔ型ＨＩＶ－１病毒株的抗ＨＩＶ活性ꎮ该研究开发了一种有效的基于工程化微生物的抗ＨＩＶ－１药剂ꎬ使用鼠李糖乳杆菌ＧＧ和ＧＲ－１作为治疗蛋白的载体获得了较好的效果ꎬ这项工作代表着关于抗艾滋病凝集素原位高效表达的研究迈出了重要的一步ꎮ针对小鼠诺如病毒感染ꎬＨｏａｎｇ等[２３]构建了工程化副干酪乳杆菌进行了研究ꎮ该研究首先对鼠源的具有潜在抗病毒活性的３Ｄ８单抗的编码序列进行密码子优化ꎬ将其导入副干酪乳杆菌中使其能够分泌３Ｄ８单抗(３Ｄ８ｓｃＦｖ)ꎬ并对该单抗对胃肠道病毒感染的抗病毒作用进行评价ꎮ结果表明ꎬ新构建的工程化副干酪乳杆菌分泌的３Ｄ８ｓｃＦｖ保持了穿透细胞和核酸水解活性ꎮ使用提取的３Ｄ８ｓｃＦｖ来预处理ＲＡＷ２６４.７细胞ꎬ可防止小鼠诺如病毒感染诱导的细胞凋亡ꎬ降低病毒衣壳蛋白ＶＰ１ｍＲＮＡ的表达ꎮ小鼠模型中ꎬ在小鼠诺如病毒感染前口服工程化副干酪乳杆菌可使编码病毒聚合酶ｍＲＮＡ的表达水平降低２０.１倍ꎮ综上所述ꎬ这些结果表明ꎬ可分泌３Ｄ８ｓｃＦｖ的副干酪乳杆菌为开发可摄入的抗病毒益生菌提供了抗胃肠道病毒感染的基础ꎮ２.３㊀工程化益生菌应用于肿瘤治疗㊀工程化益生菌的潜在多功能修饰特性为其在肿瘤治疗中提供了多种可能ꎬ如通过调节肠道菌群及利用自身靶向作用等特点ꎬ为肿瘤的治疗提供了新的思路ꎮ为了实现治疗目的ꎬ工程化益生菌制剂的构建主要通过两种策略:一是将益生菌包裹于载体材料内ꎻ二是将治疗性药物装载于益生菌内部ꎬ而将益生菌作为载体[２４]ꎮ将益生菌包括与载体材料中ꎬ可以利用载体材料的可修饰特性赋予益生菌新的功能ꎮＺｈｅｎｇ等[２５]利用β－环糊精和金刚烷介导的主客体相互作用ꎬ将葡聚糖包裹在丁酸梭菌孢子外部制备了益生菌孢子(孢子－ｄｅｘ)ꎬ并探究了其在结肠癌治疗中的应用ꎮ在肠道的厌氧环境中ꎬ孢子－ｄｅｘ会复活ꎬ分解葡聚糖ꎬ并特异性地富集在肿瘤组织中ꎮ葡聚糖的引入改善了肠黏附ꎬ促进了丁酸梭菌的发酵ꎬ进而产生大量的抗癌短链脂肪酸ꎮ此外ꎬ益生元的易修饰性也提供了与卡培他滨和双氯芬酸等负载药物联合治疗的可能性ꎮ重要的是ꎬ这项研究表明ꎬ孢子－ｄｅｘ能系统地调节肠道微生物群ꎬ从而将肠道微生物群从促肿瘤转变为抗肿瘤类型ꎬ可为胃肠道疾病的新疗法设计提供参考ꎮ益生菌的安全性和内部空间使其可以作为良好的药物载体ꎮＸｉｅ等[２６]构建了趋磁益生菌负载光热治疗剂并开展了用于肿瘤治疗的研究ꎮ他们提出了一种将药物加载到益生菌中的递送策略ꎬ通过电穿孔将化疗药物５－氟尿嘧啶和巨噬细胞表型调节剂唑来膦酸装入大肠杆菌Ｎｉｓｓｌｅ１９１７(ＥｃＮ)中ꎬ然后在ＥｃＮ表面装饰金纳米棒来构建工程化益生菌ꎮ在近红外照射下ꎬ金纳米棒的光热效应提高了局部温度ꎬ内部药物逐步释放ꎬ实现了由外部开关来控制药物的释放ꎬ也是实现通过活细胞来实现对药物的控释ꎮＥｃＮ的主动靶向促进了药物在肿瘤内渗出血管并蓄积的过程ꎮ这个治疗方案将化疗㊁免疫治疗和光热效应结合于一体ꎬ为益生菌作为靶向药物载体在肿瘤治疗中的研究提供了新思路ꎮ２.４㊀工程化益生菌应用于炎症治疗㊀在炎症治疗方面ꎬ工程化益生菌同样可通过原位表达特异性治疗分子以及肠道菌群的调节等方式来发挥作用ꎮ炎症性肠病(ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｂｏｗｅｌｄｉｓｅａｓｅꎬＩＢＤ)分为两种亚型ꎬ即克罗恩病和溃疡性结肠炎ꎬ均与Ｔ细胞介导的对肠道细菌的免疫反应失调有关ꎬ是慢性复发缓解的胃肠道炎症性疾病ꎮＺｈｏｕ等[２７]开发了一种能够在胃肠道内原位产生过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的工程益生菌[ＥｃＮ－ｐＥ(Ｃ/Ａ)２]ꎬ并考察了他们在ＩＢＤ中的治疗作用ꎮ他们设计了壳聚糖和海藻酸钠为组分的材料来包裹工程化益生菌ꎬ使口服工程益生菌具备胃肠道环境耐受能力ꎮ结果表明ꎬ口服ＥｃＮ－ｐＥ(Ｃ/Ａ)２可有效上调结肠组织紧密连接相关蛋白的表达水平ꎬ保护结肠上皮细胞免受炎症诱导的凋亡ꎮ动物实验结果表明ＥｃＮ－ｐＥ(Ｃ/Ａ)２的治疗能显著减轻葡聚糖硫酸钠盐(ＤＳＳ)诱导的急性ＩＢＤꎬ具体表现包括体重恢复㊁结肠黏膜组织损伤恢复和结肠髓过氧化物酶活性降低ꎮ结果表明ꎬ口服这种包被的工程化益生菌对急性ＩＢＤ的治疗是安全有效的ꎮ在口腔炎症方面ꎬＳｉｌｖａ等[２８]使用分泌人三叶因子１(ｈＴＦＦ１)的基因对乳酸乳球菌进行了工程化改造ꎬ并在临床中配制成漱口液用于治疗口腔黏膜炎症ꎮ结果表明ꎬ局部给药工程化乳杆菌来原位分泌ｈＴＦＦ１为口腔黏膜炎的预防和治疗提供了一种安全有效的工具ꎮ值得一提的是ꎬ安全性研究结果也支持对有发生中性粒细胞减少风险的口腔黏膜炎患者安全给药ꎬ这将大大降低此类患者因口腔黏膜损伤诱发菌血症的额外风险ꎮ这项研究的结果对于口腔黏膜炎症这一重要且目前仍未被满足的医疗需求而言具有重大临床意义ꎮ２.５㊀工程化益生菌应用于其他治疗领域㊀除了细菌与病毒感染㊁肿瘤㊁炎症这些较为热门的治疗领域外ꎬ工程化益生菌活菌制剂还能为许多其他疾病的治疗提供方便和有益的平台ꎮ在代谢性疾病方面ꎬ随着高嘌呤饮食消费的增加ꎬ高尿酸血症已经成为继糖尿病之后的第二普遍的代谢性疾病ꎬ而人体内缺乏尿酸氧化酶ꎬ无法将尿酸进一步代谢ꎮ体内多余的尿酸通过肾脏和肠道排出ꎬ因此ꎬ肠道微生物可能为治疗高尿酸血症提供一种新的方式ꎮＺｈａｏ等[２９]构建了含有编码枯草芽孢杆菌尿酸盐代谢蛋白ＰｕｃＬ和ＰｕｃＭ㊁编码大肠杆菌尿酸盐转运蛋白ＹｇｆＵ和过氧化氢酶ＫａｔＧ以及编码透明颤菌细菌血红蛋白Ｖｈｂ的质粒ꎬ将质粒导入ＥｃＮ中ꎮ该工程化ＥｃＮ能够在常氧和低氧条件下快速降解尿酸ꎬ能够实现肠道的定植ꎬ且无论胃肠道给药还是血液注射给药的方式都能够显著降低高尿酸血症小鼠的血尿酸浓度ꎮ研究结果支持肠道中应用工程化ＥｃＮ菌株来治疗高尿酸血症的可行性ꎬ同时提出了直接向血液中注射工程化ＥｃＮ菌株的新疗法ꎬ为使用工程化益生菌治疗代谢紊乱类疾病提供了新思路ꎮ肠－脑轴的发现已经证明ꎬ大脑功能会受到肠道微生物群代谢物的影响ꎬ因此利用工程化益生菌来调节肠道微生物群从而对大脑功能的调节具有重要意义ꎮ基于肠道微生物群的肠－脑轴调节可用于神经退行性疾病的治疗ꎮＰａｎ等[３０]设计了３种蓝光响应益生菌ꎬ它们分别通过上转换光基因分泌ＧＡＢＡ㊁ＧＣＳＦ或ＧＬＰ１等物质构建成微纳米系统ꎬ从而进行对递送系统的时空传递和控制ꎮ该微纳米系统可促进小肠靶向和肠内外源性乳酸乳杆菌的产生ꎬ实现由肠道对焦虑行为㊁帕金森病㊁迷走神经传入等脑功能的精准操控ꎮ已有研究表明ꎬ口服ＧＡＢＡ能够缓解小鼠的焦虑样行为[３１]ꎮ本实验设计并构建了光照下能分泌具有生物活性的ＧＡＢＡ的乳酸乳球菌ꎬ口服递送工程化益生菌并用上转化光照射后ꎬ结果表明ꎬ该实验成功利用基于微生物的肠－脑轴调节实现了对焦虑的精确调节ꎮ值得一提的是ꎬ这项设计中使用的上转化光照射触发响应的方法比起在肠道插入光纤的传统方法ꎬ避免了肠道组织的损伤ꎬ可控性也更强ꎮ此外ꎬ该实验还通过相同的原理构建了能通过光照触发响应分泌在ＰＤ恢复过程中的神经保护和神经功能恢复中发挥作用的ＧＣＳＦ㊁作用于肠神经系统(ＥＮＳ)中的ＧＬＰ１受体的ＧＬＰ１等多种工程化光照响应型益生菌ꎬ并取得了较为理想的治疗效果ꎮ这种无创㊁实时的益生菌干预策略使肠道菌群与宿主的交流更加可控ꎬ为工程微生物准确㊁有效地调口服活生物治疗剂的设计方案结合了纳米技术和基因工程的进展ꎬ在微生物治疗的临床应用方面有着巨大应用前景ꎮ３㊀总结与展望近年来ꎬ工程化益生菌领域的发展非常迅速ꎬ得益于ＣＲＩＳＰＲ等相关基因编辑技术的发展和工程菌基因编辑平台的构建ꎬ益生菌的工程化改造变得更加便捷高效ꎬ不断拓展了工程化益生菌的应用ꎮ但是ꎬ工程化益生菌活菌制剂仍然存在一定的局限性ꎮ例如ꎬ由于益生菌主要定植在肠道部位ꎬ目前其在疾病治疗中的应用仍以肠道部位疾病为主ꎬ将益生菌应用于人体其他部位疾病治疗仍有一定难度ꎮ虽然基于肠－脑轴调节的研究使基于工程化益生菌的生物治疗方案在神经退行性疾病的治疗中显示出巨大的潜力ꎬ为拓宽工程化益生菌的应用提供了有益的证据ꎬ但工程化益生菌与宿主相关大脑功能之间的远程调节关系仍有待进一步探索ꎮ目前ＦＤＡ仍将益生菌归类为膳食补充剂ꎬ对益生菌相关制剂的剂量㊁疗效㊁安全性的要求并不严格ꎮ但是ꎬ益生菌活菌制剂设计研发过程中常常涉及到对益生菌进行基因工程改造以使其具备治疗作用ꎬ在这一过程中获得抗生素耐药基因的益生菌有可能将耐药基因转移给邻近的病原微生物ꎮ因此ꎬ在制备得到益生菌活菌制剂后ꎬ有必要加强相关研究ꎬ对其制剂和微生物的稳定性㊁在肠道上皮中的定植㊁抗致病反应㊁免疫激活等重要功能指标进行相应检测ꎬ并进行深入探讨ꎮ此外ꎬ针对益生菌改善肠道菌群丰度的生物原理尚不明确ꎬ仍需结合蛋白组学相关研究以进一步实现益生菌作为治疗药物的应用ꎮ总之ꎬ工程化益生菌具有稳定性㊁特异性㊁选择性㊁成本低㊁相对安全等优点ꎬ可能成为癌症㊁炎症㊁感染等不同类型疾病治疗的新方法ꎬ同时在罕见疾病的诊断和治疗方面具有巨大潜力ꎬ有望成为疾病治疗和药物制剂领域新的选择ꎮ参考文献:[１]㊀ＨＩＬＬＣꎬＧＵＡＲＮＥＲＦꎬＲＥＩＤＧꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｅｒｔｃｏｎｓｅｎｓｕｓｄｏｃｕｍｅｎｔ.ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｆｏｒＰｒｏ￣ｂｉｏｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｂｉｏｔｉｃｓｃｏｎｓｅｎｓｕｓｓｔａｔｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅｓｃｏｐｅａｎｄａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｕｓｅｏｆｔｈｅｔｅｒｍｐｒｏｂｉｏｔｉｃ[Ｊ].ＮａｔＲｅｖＧａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌＨｅｐａｔｏｌꎬ２０１４ꎬ１１(８):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[２]ＢＩＮＤＡＳꎬＨＩＬＬＣꎬＪＯＨＡＮＳＥＮＥꎬｅｔａｌ.ＣｒｉｔｅｒｉａｔｏＱｕａｌｉｆｙＭｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓａｓ"Ｐｒｏｂｉｏｔｉｃ"ｉｎＦｏｏｄｓａｎｄＤｉ￣ｅｔａｒｙＳｕｐｐｌｅｍｅｎｔｓ[Ｊ].ＦｒｏｎｔＭｉｃｒｏｂｉｏｌꎬ２０２０(１１):１６６２. [３]ＯᶄＴＯＯＬＥＰＷꎬＭＡＲＣＨＥＳＩＪＲꎬＨＩＬＬＣ.Ｎｅｘｔ－ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ:ｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｆｒｏｍｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓｔｏｌｉｖｅｂｉｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ[Ｊ].ＮａｔＭｉｃｒｏｂｉｏｌꎬ２０１７(２):１７０５７. [４]ＪＩＡＮＧＺꎬＬＩＭꎬＤＡＶＩＤＪＵＬＩＡＮＤＪꎬｅｔａｌ.Ｒｅｃｅｎｔａｄ￣ｖａｎｃｅｓｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｂｉｏｔｉｃｄｅｌｉｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｓｔｏｔａｒｇｅｔｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ[Ｊ].ＦｏｏｄＨｙｄｒｏ￣ｃｏｌｌꎬ２０２２(１２５):１０７４３８.[５]ＣＵＢＩＬＬＯＳ－ＲＵＩＺＡꎬＡＬＣＡＮＴＡＲＭＡꎬＤＯＮＧＨＩＡＮＭꎬｅｔａｌ.Ａｎｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｌｉｖｅｂｉｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｆｏｒｔｈｅｐｒｅｖｅｎ￣ｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ－ｉｎｄｕｃｅｄｄｙｓｂｉｏｓｉｓ[Ｊ].ＮａｔＢｉｏｍｅｄＥｎｇꎬ２０２２ꎬ６(７):９１０－９２１.[６]ＳＡＶＡＧＥＤＣ.ＰｒｏｂｉｏｔｉｃＢａｃｔｅｒｉａｉｎｔｈｅＧａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ:ＦａｃｔｏｒｓＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＴｈｅｉｒＳｕｒｖｉｖａｌａｎｄＣｏｌｏ￣ｎｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＢｉｏｓｃｉＭｉｃｒｏｆｌｏｒａꎬ２０００ꎬ１９(１):９－１４. [７]ＬＩＵＨꎬＣＡＩＺꎬＷＡＮＧＦꎬｅｔａｌ.Ｃｏｌｏｎ－ＴａｒｇｅｔｅｄＡｄｈｅｓｉｖｅＨｙｄｒｏｇｅｌＭｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｆｏｒＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＧｕｔＩｍｍｕｎｉｔｙａｎｄＦｌｏｒａ[Ｊ].ＡｄｖＳｃｉ(Ｗｅｉｎｈ)ꎬ２０２１ꎬ１８(８):ｅ２１０１６１９. 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[１２]ＺＨＡＮＧＣꎬＭＡＫ.ＮＩＥＫꎬｅｔａｌ.ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓａｆｅｔｙａｎｄｐｒｏｂｉｏｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＲｏｓｅｂｕｒｉａｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｉｓ:Ａｐｏ￣ｔｅｎｔｉａｌ"ＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰｒｏｂｉｏｔｉｃ"[Ｊ].ＦｒｏｎｔＭｉｃｒｏｂｉｏｌꎬ２０２２(１３):９７３０４６.[１３]ＵＲＢＡＮＳＫＡＡＭꎬＢＨＡＴＨＥＮＡＪꎬＭＡＲＴＯＮＩＣꎬｅｔａｌ.Ｅｓ￣ｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌａｎｔｉｔｕｍｏｒａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏｅｎｃａｐ￣ｓｕｌａｔｅｄＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓｙｏｇｕｒｔｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｏｆｔｕｍｏｒｉｇｅｎｅｓｉｓｉｎＡｐｃ(Ｍｉｎ/＋)ｍｉｃｅ[Ｊ].ＤｉｇＤｉｓＳｃｉꎬ２００９ꎬ５４(２):２６４－２７３.[１４]ＰＬＡＺＡ－ＤＩＡＺＪꎬＲＵＩＺ－ＯＪＥＤＡＦＪꎬＧＩＬ－ＣＡＭＰＯＳＭꎬｅｔａｌ.Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆａｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ[Ｊ].ＡｄｖＮｕｔｒꎬ２０１９ꎬ１０(Ｓｕｐｐｌ１):Ｓ４９－Ｓ６６.[１５]ＢＲＯＮＰＡꎬＶＡＮＢＡＡＲＬＥＮＰꎬＫＬＥＥＲＥＢＥＺＥＭＭ.Ｅ￣ｍｅｒｇｉｎｇｍｏｌｅｃｕｌａｒｉｎｓｉｇｈｔｓｉｎｔｏ"ｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓａｎｄｔｈｅｈｏｓｔｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｍｕｃｏｓａ[Ｊ].ＮａｔＲｅｖＭｉ￣ｃｒｏｂｉｏｌꎬ２０１２ꎬ１０(１):６６－７８.[１６]ＴＡＲＲＡＮＴＣꎬＫＲＯＣＫＯＷＥＭ.Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｏｖｅｒｕｓｅ:ｍａｎ￣ａｇｉｎｇｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｎｄｍｉｔｉｇａｔｉｎｇａｇａｉｎｓｔｏｖｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ[Ｊ].ＢＭＪＱｕａｌＳａｆꎬ２０２２ꎬ３１(３):１６３－１６７.[１７]ＣＡＳＳＩＮＩＡꎬＰＬＡＣＨＯＵＲＡＳＤꎬＥＣＫＭＡＮＮＳＴꎬｅｔａｌ.Ｂｕｒ￣ｄｅｎｏｆｓｉｘｈｅａｌｔｈｃａｒｅ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓｏｎＥｕｒｏｐｅａｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｈｅａｌｔｈ:ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｉｎｃｉｄｅｎｃｅ－ｂａｓｅｄｄｉｓａｂｉｌｉｔｙ－ａｄｊｕｓｔｅｄｌｉｆｅｙｅａｒｓｔｈｒｏｕｇｈａｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ－ｂａｓｅｄｍｏｄｅｌｌｉｎｇｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＰＬｏＳＭｅｄꎬ２０１６ꎬ１３(１０):ｅ１００２１５０. [１８]ＪＯＨＮＳＯＮＳꎬＬＡＶＥＲＧＮＥＶꎬＳＫＩＮＮＥＲＡＭꎬｅｔａｌ.ＣｌｉｎｉｃａｌＰｒａｃｔｉｃｅＧｕｉｄｅｌｉｎｅｂｙｔｈｅＩｎｆｅｃｔｉｏｕｓＤｉｓｅａｓｅｓＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡ￣ｍｅｒｉｃａ(ＩＤＳＡ)ａｎｄＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＨｅａｌｔｈｃａｒｅＥｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｙｏｆＡｍｅｒｉｃａ(ＳＨＥＡ):２０２１ＦｏｃｕｓｅｄＵｐｄａｔｅＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓｏｎＭａｎ￣ａｇｅｍｅｎｔｏｆＣｌｏｓｔｒｉｄｉｏｉｄｅｓｄｉｆｆｉｃｉｌｅＩｎｆｅｃｔｉｏｎｉｎＡｄｕｌｔｓ[Ｊ].ＣｌｉｎＩｎｆｅｃｔＤｉｓꎬ２０２１ꎬ７３(５):ｅ１０２９－ｅ１０４４.[１９]ＣＨＥＮＫꎬＺＨＵＹꎬＺＨＡＮＧＹꎬｅｔａｌ.Ａｐｒｏｂｉｏｔｉｃｙｅａｓｔ－ｂａｓｅｄｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒａｐｙａｇａｉｎｓｔＣｌｏｓｔｒｉｄｉｏｉｄｅｓｄｉｆｆｉｃｉｌｅｉｎ￣ｆｅｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＳｃｉＴｒａｎｓｌＭｅｄꎬ２０２０ꎬ１２(５６７):ｅａａｘ４９０５. [２０]ＳＨＡＨＢＡＮＳＡꎬＭＡＮＪＵＬＡＮꎬＳＩＤＤＩＱＵＩＳ.Ｌｉｓｔｅｒｉａｓｅｐ￣ｔｉｃａｅｍｉａｆｏｌｌｏｗｉｎｇｉｎｓｅｒｔｉｏｎｏｆａｄｙｎａｍｉｃｈｉｐｓｃｒｅｗ:ａｃａｓｅｒｅｐｏｒｔａｎｄｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＩｎｔＪＳｕｒｇＣａｓｅＲｅｐꎬ２０１２ꎬ３(９):４４８－４５０.[２１]ＤＲＯＬＩＡＲꎬＲＯＳＨＮＩＲＡꎬＶＡＬＥＲＩＥＲꎬｅｔａｌ.Ｒｅｃｅｐｔｏｒ－ｔａｒｇｅｔｅｄｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓｍｉｔｉｇａｔｅｌｅｔｈａｌＬｉｓｔｅｒｉａｉｎ￣ｆｅｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＮａｔＣｏｍｍｕｎꎬ２０２０ꎬ１１(１):６３４４.[２２]ＰＥＴＲＯＶＡＭＩꎬＶＡＮＤＥＮＢＲＯＥＫＭＦＬꎬＳＰＡＣＯＶＡＩꎬｅｔａｌ.ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｒｈａｍｎｏｓｕｓＧＧａｎｄＧＲ－１ｔｏｅｘｐｒｅｓｓＨＩＶ－ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｇｒｉｆｆｉｔｈｓｉｎ[Ｊ].ＩｎｔＪＡｎｔｉｍｉｃｒｏｂＡｇｅｎｔｓꎬ２０１８ꎬ５２(５):５９９－６０７.(下转第１７７页)[３３]石莉尧ꎬ房蕴歌ꎬ陈两绵ꎬ等.以蟾酥制剂为例ꎬ探讨一测多评法在中成药质量评价和控制中的应用研究[Ｊ].中国中药杂志ꎬ２０２１ꎬ４６(１２):２９３１－２９４１.[３４]马俊利ꎬ索炜ꎬ付玉环ꎬ等.基于一测多评法对复方蛤青片中１０个成分的质量控制[Ｊ].中药材ꎬ２０２２ꎬ４５(３):６６８－６７３.[３５]陈霞.动物药蜈蚣中蛋白质的分析方法研究[Ｄ].南京:南京中医药大学ꎬ２０１５.[３６]张冬梅ꎬ马慧萍ꎬ贾正平.纳升级反相液相色谱串联质谱法分析海马蛋白质组[Ｊ].药物分析杂志ꎬ２０１８ꎬ３８(１):１１８－１２３.[３７]陈霞ꎬ文红梅ꎬ刘睿ꎬ等.纳升级反相液相色谱－串联质谱法分析蜈蚣提取蛋白质[Ｊ].分析化学ꎬ２０１４ꎬ４２(２):２３９－２４３.[３８]房蕴歌.以蟾酥为例探讨 ＴＯＥ 思路下的动物药质量控制内涵研究[Ｄ].天津:天津中医药大学ꎬ２０２０. 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益生元对益生菌生长代谢的研究
益生元对益生菌生长代谢的研究王 新，王 利，王青云，王占东，张居典（北大荒完达山乳业股份有限公司，黑龙江哈尔滨 150078）摘 要：益生元是一种理想的人体膳食补充剂,可促进益生菌的生长代谢。
本试验从活菌数、产酸能力、胞外多糖产量和双乙酰产量4个方面，研究了多种益生元，如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、聚葡萄糖、抗性糊精和菊粉对复合益生菌（干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌）发酵代谢的影响。
结果表明，低聚木糖对活菌数和产酸能力具有明显提升作用；抗性糊精可提高益生菌胞外多糖的产量，并且优于其他益生元；低聚果糖对促进双乙酰的生成具有明显优势。
关键词：益生元；益生菌；生长代谢Study on the Growth and Metabolism of Probiotics byPrebioticsWANG Xin, WANG Li, WANG Qingyun, WANG Zhandong, ZHANG Judian(Beidahuang Wondersun Sunshine Liquid Milk Co., Ltd., Harbin 150078, China) Abstract: Prebiotics are ideal human dietary supplements that can promote the growth and metabolism of probiotics. In this experiment, a variety of prebiotics, such as fructooligosaccharides, galacto-oligosaccharides, isomaltose, xylo-oligosaccharides, Effects of polydextrose, resistant dextrin and inulin on fermentation metabolism of compound probiotics (Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus). The results showed that xylo-oligosaccharides can significantly improve the number of viable bacteria and acid production capacity; resistant dextrin can increase the production of probiotic exopolysaccharides, and is better than other prebiotics; fructo-oligosaccharides can promote the production of diacetyl. has obvious advantages.Keywords: prebiotics; probiotics; growth metabolism随着人们生活水平及健康意识的提高，益生菌及益生元越来越多的被用于酸奶发酵。
益生菌、益生元和合生元作为仔猪饲料添加剂的应用研究进展
专"#$述益生菌、益生元和合生元作为仔猪饲料添加剂的应用研究进展许佳，张文府★,罗雨(金华职业技术学院，浙江金华321007)摘要:益生菌、益生元和合生元都属于微生态制剂，能够起到维持宿主微生态平衡，提高机体健康水平，从而达到防治病害的目的。
益生菌和益生元既可以单独添加而发挥效用，也可以将二者组合添加。
合生元就是益生菌与益生元的组合，其既可以发挥益生菌的生理作用，又可发挥益生元的选择性作用，同时又可以发挥二者协同增效作用，产生一加一大于二的效用。
目三者作为潜在可替代抗生素的饲料添加剂已在仔猪生产中得到了广泛应用。
本文就益生菌、益生元及合生元的概念、分类、作用机理、研究状况以及在仔猪生产中的应用情况做一综述，旨在为益生菌、益生元和合生元在仔猪生产中的深度发掘及应用推广提供参考。
关键词：益生菌；益生元;合生元;饲料添加剂；仔猪D0l:10.3969/J.ISSN.1671-6027.2021.01.015猪肉是我国目前最重要的肉食品,培育健康优质的仔猪是猪肉供应的重要保障。
目前,规模化养猪场通常采用仔猪早期隔离断奶技术,仔猪在21~28日龄后，进行人为的断奶处理,仔猪早断奶能提高母猪的年产胎数，降低母猪直接向仔猪传播疾病的可能性。
但是,断奶后仔猪营养来源和生活环境都发生改变,加之仔猪的肠道环境和生理功能发育还不,断奶应激，发生生<目前，制仔猪最普遍和有效的方法就是在仔猪饲加生<但是，生的期用来弊端:会使病原菌产生性;能够破坏肠道的正常菌群;抗生在产品，能通传递给人类。
为，多发国法饲加生<2015年91日，我国发4生在食用用的2292，可是我国发，人发优质高效的色饲料添加为生的品。
目前，的品有生生生元，在应用的效果。
本文就其的三个品生生生的概念、分用理在仔猪生产中的研究和应用情况做一综述。
1益生菌1.1益生菌简介自1899年法国科学家Henry Tissier首次在法国巴斯德 实验室分离出1株生菌“双歧杆今，人对益生菌的研究已有一百多年的历史。
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丁酸在影响肠道中肠杆菌扩增中的作用
食糜中纤维素含量减少
肠道中细菌的丁酸产量下降
上皮细胞能量失衡 采取厌氧的糖酵解途径 葡萄糖开始产生乳酸
剩余大量氧气
刺激兼性厌氧的肠杆菌生长
肠道中主要细菌产生SCFA的种类
报告内容：
益生菌、益生元研究进展回顾
报告内容：
▪人体肠道微生态与代谢产物 ▪调整肠道微生态的方法 -- 益生菌 ▪调整肠道微生态的方法 --益生元与膳食纤维
人体肠道存在丰富的微生态系统
人类结肠内共存在大约1200到1500种 的细菌，每克肠道内容物含有 1012个 细菌
每个人肠道内大约有400-500种细菌 个体之间在肠道菌群结构上面存在着
环 境
最近基于1000多个个体 的研究发现宿主遗传背
因 素
景对肠道菌群不同结构
的贡献率只有2%。
饮食、生活方式等对肠 道菌群结构调整的贡献 率大约在20%。
宿主外部因素
Rothschild D, et al. Nature , 2018
长期饮食结构决定肠型
• 普雷沃氏菌肠型 和非西方化的、传 统乡村饮食习惯相 关，即长期食用多 植物源性饮食。
Succinate Clostridium IX
clostridia peptostreptococci
peptococci
SO4--
Clostridium XIVa E. halli R. hominis
Sulfate Reducing
H2S
Bacteria
H2
Methanogens
Acetate
间产物
白多糖酒精类：甲醇、乙醇等
细菌能量代谢产物
气体 脂肪代谢产物 蛋白代谢产物
H2、甲烷、二氧化碳、H2S等 长链醛、脂肪酸等
支链脂肪酸、氨、有机胺、苯酚、甲 酚、吲哚等
植物多酚代谢产物
雌马酚、肠内脂等
细菌次级代谢产物 肠肝循环代谢产物
酶类 细菌细胞壁产物
维生素类、信号肽类、microRNA、细菌素等 胆酸及代谢产物、胆固醇、粪甾醇、荷尔蒙、糖苷酸等
Butyrate
Propionate
Methane
p-cresyl sulphate Indoxyl sulphate
NH4+ Amines
肠道微生物的主要代谢产物
碳水化合物代谢终 短链脂肪酸SCFA：甲酸、乙酸、丙酸、
端产物
丁酸；长链脂肪酸；支链脂肪酸
碳水化合物代谢中 二糖、寡糖、以及粘液素降解后的蛋
各种糖苷水解酶、糖醛酸酶等 LPS、细胞壁多糖、肽聚糖等
乙酸、丙酸、丁酸的生理作用
Acetate
作用免疫系统 抗癌作用
改善肠道功能 生成脂肪
Propionate
作用免疫系统 抗癌作用
改善肠道功能 食物满足感 作用于神经系统 促进胆固醇代谢
Butyrate
作用免疫系统 抗癌作用
改善肠道功能 食物满足感 改善肠道屏障 改善胰岛素敏感 改善氧化压力 降低内脏敏感性 上皮细胞70%的能
• 人体肠道细菌与代谢产物 • 调整肠道微生态的方法 --益生菌 • 调整肠道微生态的方法 --益生元与膳食纤维
什么是益生菌？
• 益生菌是一类对宿主有益的活性 微生物，是定植于人体肠道、生 殖系统内，能产生确切健康功效 从而改善宿主微生态平衡、发挥 有益作用的活性有益微生物的总 称。
• 常用益生菌的种类：
量来源
丁酸是肠上皮细胞的能量来源
健康结肠：肠上皮细胞通过氧化丁酸 生成CO2获取能量，保持上皮细胞缺 氧状态（＜7.6 mmHg或＜1% O2）
当抗生素应用及病原菌作用导致丁酸 减少，上皮细胞缺乏能量来源，转而 进行无氧酵解途径产生乳酸，导致肠 道内氧分压升高，厌氧菌失活，兼性 厌氧菌生长加快
维持肠道内正常厌氧环境 是保持健康肠道的关键
• 芽孢杆菌、 • 肠球菌属、 • 链球菌属、 • 酪酸梭菌、 • 乳杆菌属、 • 双歧杆菌属、 • 片球菌属、 • 明串球菌属、 • 放线菌、 • 酵母菌等
卫健委 批准应用于人体的益生菌
• 乳杆菌属 • 肠球菌属
Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） Lactobacillus ramnosus（鼠李醣乳酸杆菌） Lactobacillus paracasei（副乾酪乳杆菌） Lactobacillus plantarum（植物乳酸杆菌） Lactobacillus bulgaricus（保加利亚乳杆）……
5g单糖
肠上皮分泌的粘液和 脱落的细胞
碳水化合物肠道菌群代谢通路
Oligosaccharides
Polysaccharides
Mucins
Proteins & peptides
Bifidobacterium Lactobacillus
CO2 Lactate
Acetogens
Bacteroides
Clostridium IV F. prausnitzii
• 拟杆菌肠型和西 方饮食方式相关， 即高脂高蛋白饮食 方式。
BMC Genomics. 2017; 18(Suppl 1): 932.
肠型可能和宿主疾病易感性有关
▪ 非酒精性脂肪肝(NASH)， ▪ 结肠癌(Colorectal cancer), ▪ 乳糜泻(Caelic disease) ▪ 免疫衰老(Immune senescence) ▪ 低度炎症(low grade inflammation)
▪ 长期使用抗生素 ▪ 类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis) ▪ II型糖尿病(type II diabetes)
什么是健康人体肠道菌群的标准？
只能按照西方饮食方式定义： 菌群的a-多样性高 双岐杆菌数量丰富 丁酸产生菌数量丰富，丁酸产量高 粘液素降解菌数量丰富？
菌群结构和疾病的易感性有关
显著的差异 世界上没有两个人肠道菌群结构相同 肠道菌群结构的显著差异在某种程度
上决定了个体的特殊生理特点 （Qin et al. Nature 2010)
婴儿人体肠道微生态系统发育特点
兼性厌氧 ---- 微耐氧 ---- 厌氧 ---- 极端厌氧
环境因素对肠道菌群形成起决定性 作用
微生物内部因素 宿 主 内 部 环 境
饮食 类型
粘膜屏障
菌群 类型
内毒素 脑肠轴 代谢系统
低度炎症
免疫调控
免疫系统
II糖尿病 肥胖症 心血管疾病 情绪与行为 过敏与免疫
调整肠道微生物结构的可能因素
饮食结构
不
可 调
宿主的遗
出生时环
整 因
传背景
境因素
可 调 整 因 素
素
肠道细
菌菌群
结构
肠道菌群的营养物质来源
外源性营养物质
内源性营养物质
15-20g蛋白质 40-50g碳水化合物