后生元主力军:灭活乳酸杆菌
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后生元主力军:灭活乳酸杆菌

Posted by | January 11, 2022 |

January 21, 2022

导言:饲用后生元,替抗新蓝海;从益生菌到后生元,替抗家族再添新成员!究竟什么是后生元?它有什么特点和优势?代表性产品有哪些?动物饲喂效果表现如何?从本期开始,连续数篇,北京中科景明将为您答疑解惑。
01 后生元与灭活益生菌的关系
 
后生元是对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂,不含有活菌,而是有意灭活的微生物细胞,有或没有代谢产物或者细胞成分。因此,同益生菌一样,用于后生元的生产菌株是决定其特性和效果的关键之一。
国际益生菌和益生元协会ISAPP在对后生元的共识声明中指出,后生元不一定来源于益生菌,而灭活益生菌被接受为后生元。这句话的含义是,从未来发展的角度考虑,后生元的菌株来源可以更为广泛,以往由于安全和效果等原因不宜使用的菌株也有可能成为后生元;但是从目前应用的角度考虑,已经公认的益生菌再经过灭活处理后是更被认可,也更为安全的后生元,当然这些灭活益生菌必须确认对目标宿主有健康益处。也就是说,后生元不一定就是灭活益生菌,但灭活益生菌往往是后生元。
02 后生元(Postbiotics)
既然后生元的主要来源是灭活益生菌,那么哪一类益生菌经灭活处理后效果最佳呢?目前,动物生产中使用的益生菌有乳酸杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌和酵母等,而由于乳酸菌自身不稳定的原因,使用较为广泛的益生菌主要是芽孢杆菌和酵母类。然而,随着后生元概念的提出,乳酸杆菌和双歧杆菌这两类将是后生元发展的主要方向。
首先,后生元很好地解决了活菌存在的稳定性差和潜在的安全风险,因此安全性更高和效果更为明显的肠道原籍菌乳酸菌将成为后生元开发的主力。相比于其他菌株,乳酸杆菌和双歧杆菌是唯一被批准可用于婴幼儿食品的菌种(见表1),表明了这两类乳酸菌在实际使用过程中的安全性和有效性;同理,灭活双歧杆菌或灭活乳酸杆菌无疑在使用安全性和有效性上要优于其他类灭活益生菌。
表1 《可用于婴幼儿食品的菌种名单》2021.4.25
其次,后生元主要由灭活菌体及其代谢产物组成,这两者是后生元发挥促进肠道有益菌定植和调节机体免疫的基础。相比于芽孢杆菌和酵母等肠道过路菌,以来自于肠道原籍菌的乳酸菌菌体成分作为肠道固有益生菌的营养源,其同源相似度更高,在促进肠道固有益生菌定植生长上效果更为显著。此外,乳酸菌是肠道微生物免疫识别的老朋友,乳酸菌菌体成分在调节机体免疫上更为直接和高效,而灭活芽孢杆菌和酵母可能会引起机体非必要的免疫活动,增加营养消耗。
最后,益生菌在代谢过程中会产生细菌素等抑菌物质,这些抑菌物质可以抑制和杀灭其他微生物进而促进自身的生长繁殖,是微生物的一种自我保护机制。灭活乳酸菌含有的抑菌类代谢产物在抑制致病菌的同时不会影响且可以促进肠道内有益菌的定植生长,具有选择性广谱抑菌的作用,而芽孢杆菌等非乳酸菌类灭活益生菌可能会抑制肠道有益菌生长,破坏肠道菌群的平衡。
因此,从菌株特点、菌体成分和代谢产物安全性、稳定性和有效性3个方面考虑,灭活乳酸菌是目前后生元开发和应用的主要方向(见表2)。
表2灭活乳酸菌与常用益生菌的比较

注:抑菌活性、免疫调节和促生长作用会受生产菌株特性、发酵和/或灭活工艺等因素影响。

03 后生元主力军:灭活乳酸杆菌
研究发现,人体中的益生菌种类超过400种,总数在万亿以上,其中肠道是益生菌最集中的地方,主要有双歧杆菌和乳酸杆菌,也是目前后生元的研究和商业开发主要菌株来源,涉及其他菌株的研究和应用较少。那么双歧杆菌和乳杆菌有什么不同呢?哪一类乳酸菌是后生元开发和应用的主力菌株呢?
乳酸杆菌是最常见的益生菌,主要分布于小肠中,可以调整小肠菌群平衡,能改善常见的腹泻问题,还能增强免疫力,改善过敏问题;而双歧杆菌主要分布于那么在大肠中,能够释放醋酸和乳酸,起到抑制有害细菌,够刺激肠道蠕动,软化粪便,对便秘的改善和预防都有帮助。目前来说,市面上的益生菌产品占较多的仍是乳酸杆菌,这是因为双歧杆菌严格厌氧,较难培养和工业化生产,而乳酸杆菌厌氧性没那么强,因此相对容易培育和生产,使用也更为广泛。
灭活乳酸菌类后生元的生产也需要进行乳酸菌的活化扩繁,因此培育条件相对简单,成本相对可控和管理难度相对较低的灭活乳酸杆菌自然而然成为了后生元的主力军。考虑到开发难度和性价比,灭活双歧杆菌目前主要应用于一些科学研究上,而灭活乳杆菌在医食品、饮品和保健等领域已进入商业化应用阶段,也是目前饲用后生元开发和应用的主力军。
04 总结与展望
后生元的主要类别之一是益生菌经有意灭活处理后得到的灭活菌体,有或没有代谢产物或者细胞成分,即灭活益生菌。从安全性、稳定性和有效性3个角度考虑,灭活乳酸菌在菌株自身、菌体成分和代谢产物上都有优于其他非乳酸菌类灭活益生菌的优势,是后生元开发和应用的主要方向。而从工业化生产要求和使用性价比来看,灭活乳酸杆菌目前已经进入了食品、保健品和饮品类等诸多商业领域,也是目前饲用后生元开发和应用的主力军。
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来源:饲料技术汇 
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