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益生菌尚未老 追赶者已走来 后生元引领肠道健康新时代

信息来源:中国食品报     发布日期:2020-12-29 09:48:09    阅读:0

随着人们对肠道健康有了更深入的认知,益生菌成为市场上最受关注的原料之一。日本是全球益生菌最成熟的市场,超市、便利店里布满各类添加益生菌的产品,从传统的乳制品到饮料、饼干、果冻、糖果,甚至是泡面里都有益生菌的身影。

但是益生菌对于高温、胃酸、胆碱等体内环境的敏感与耐受性,成为扩大其应用的一个障碍。如何在生产过程中维持菌群生存能力和稳定性,最终延长活菌产品的货架期,成为行业亟待解决的问题。这也推进了灭活益生菌,即后生元(postbiotics)的诞生。

但失去活性的益生菌还能发挥生理功效吗?与活性益生菌相比,它的优势体现在哪里?后生元的商业化发展走向如何?后生元时代的悄然来临给食品产业带来了新的商机。

肠道健康的新助手

2013年,西班牙人Katerina Tsilingiri正式提出“postbiotics”的概念。此后数年,来自不同国家的研究人员给后生元赋予了五花八门的名字。时至今日,后生元也尚未获得一个权威或者官方的定义。

从肠道健康的角度看,益生菌、益生元和后生元都在人体内发挥着重要作用。后生元中包含着益生菌在裂解后释放出来的生物活性物质,例如:磷壁酸、肽聚糖及其衍生多肽、细胞表面蛋白、维生素、短链脂肪酸、有机酸、无细胞上清液等。鉴于此,国际学术界对于后生元的兴趣与日俱增。自2013年后,从体外实验、动物实验到临床试验,涉及后生元的研究项目数量呈现快速增长的局面。

由于后生元包含的多重成分,生理机制异常复杂,目前学术界倾向于针对后生元中的单一提纯物质进行功能分析,如表面活性蛋白,大量实验证实其可以作为改善结肠炎的生物制剂,用于临床治疗。目前已发现后生元在抗炎、维护肠屏障、肥胖、免疫调节、高血压、心血管疾病以及癌症等方面的作用。

除了生理功能研究,有机酸、环状二肽和类细菌素等化合物也被发现在食品保存中的潜在作用。与人工合成物相比,这些天然来源的食品保鲜剂在安全性上更有优势。科学家们还发现,后生元中的胞外聚合物能够改善乳制品的流动特性,如粘度和醇厚感。因此,以后生元为主体的天然食品添加剂将会大大丰富现有的食品配料体系。

与活性益生菌相比,后生元的优势体现在哪里?总体来说,后生元具有明确的化学结构、安全的剂量参数。后生元具有很好的吸收性、代谢性和机体分布性。研究显示,后生元成分易于被肠道吸收,菌体细胞破壁后释放的代谢物可以直接与小肠上皮细胞接触,增强利用率。对易受活菌感染的人群,不会出现菌群从肠腔转移到血液的风险;此外,后生元也不会受到抗生素的干扰抑制;提取、运输和储存都更加方便。

如今产业界将后生元视为继益生菌、益生元、合生元之后的第四代肠道微生物组群。

发展前景广阔

以充分的科学研究和临床试验为支撑,后生元在最近几年快步走向商业化。营养保健品是后生元在食品领域开发最早的试验田。根据以往几年里与后生元相关的发明专利分析:除了咖啡,后生元大多数被应用在儿科营养、乳糖不耐受婴儿配方奶粉、减肥功能食品等功能型产品中。

美国发力膳食补充剂市场  美国的后生元产品最早可以追溯到1998年,由全球规模最大的微生物发酵产品制造商DiamondV公司开发。该公司发现,由于频繁接触生产线上的酵母发酵物,工人们的免疫系统得到显著改善。经过反复试验后,该公司终于开发出由酵母发酵液制成的后生元制剂。该制剂包含了数十种化合物和代谢物,在临床上被证明可调节肠道菌群并支持免疫系统。摄入该制剂后,在人体内以每天500毫克的低剂量被肠道吸收,而不会产生摄入益生元纤维后常见的腹胀等副作用,如今已被广泛用于零食棒、巧克力、软糖和饮料中。

2019年,美国ADM公司开发出乳双歧杆菌乳酸亚种,这是世界上第一款针对体重管理的后生元制剂。该菌株是从母乳喂养的婴儿粪便中提取分离,有助于减少体内脂肪,降低胆固醇含量,抗氧化等,可用于食品、饮料、膳食补充剂等各类产品形态中。

日本应用向常规食品扩散  由于活菌市场竞争激烈,在日本,近年来,更多的食品与保健品企业,尤其是龙头企业将目光投向了具有更高适应性、开发程度尚浅的后生元市场。除了早已深耕灭活菌领域多年的好侍食品外,森永、麒麟、龟田制果等行业领头羊纷纷入局,引发后生元开发热潮。几家后生元原料供应商的年销售额增长率达到10%—30%,即便如此,后生元原料依然处于供不应求的状态。在后生元开发与利用方面,日本好侍食品可以算是行业的先驱者。该公司研发的菌株不仅被运用在传统的乳酸菌饮料与酸奶生产中,也被应用于咖喱、用奶昔等多品类的产品;不仅有添加菌株的产品,还有适于常温保存、可以直接用水送服的粉末,适用范围非常广泛。

除好侍之外,日本其他乳业巨头也加入了后生元市场的争夺战。2020年4月,朝日旗下首款使用后生元成分的机能性标识产品正式面世。

时至今日,日本对于后生元的利用形式已经十分丰富,包括胶囊、片剂、后生元原液、保健饮料等,能满足不同人群的日常需求。

中国市场尚待培育

相比于已经树立起牢固健康形象的益生菌和益生元,后生元在中国还太显小众与前沿。其中,人们对后生元功效的错误认知和法规上的滞后,是后生元破土而生所必需克服的两道障碍。在人们普遍追求“健康”“新鲜”的今天,各种加入益生菌的产品,其“活性”概念就尤显重要。在广告宣传的不断强化下,绝大多数消费者会认为“活性益生菌才有效果”“活着到肠道才是最佳”。因此,灭活益生菌就显得与主流观念格格不入。

另外,我国现行的益生菌食品管理规定及相关技术规范已实施较长时间,部分规定和要求已无法适应益生菌研究的最新进展,如灭活菌及菌种代谢产物的应用,并没有相关的规定。此外,国内外益生菌安全性标准上也稍显滞后,限制了后生元的商业化开发。

受到技术水平的限制,目前大多数研究仅着眼于蛋白质、多糖等活性物质,未能进行更高分辨率的效应物质识别。益生菌代谢产物的分离鉴定及功能学评价将是后生元能否市场化的关键。

2018年,知名学术期刊《Trends in Food Science&Technology》发表文章,预言后生元/类生元将是功能性食品的明日之星。今年820日,中国食品科学技术学会发布“益生菌科学研究十大热点”,“益生菌与后生元/类生元”位列第七。

无论业界和消费者的关注度如何,后生元时代已经悄然来临。

(杨晓晶)