腸道"移民"凝結芽孢桿菌賦能新食品

2021-12-07 00:00:00   來源:sjgle

   直觀的便秘、腹瀉等胃腸道問題,隱形的免疫力低下、記憶力減退等問題,我們日常所接觸的種種健康問題似乎都能與腸道微生態的狀況建立聯系,而益生菌作為腸道微生態的核心因子,已經衍生出了一個難以估計的龐大市場。
 
  益生菌對健康的維護是多方面的,不僅可以與致病菌產生競爭性關系,而且能夠刺激機體產生免疫因子,提升內生免疫指數。同時,益生菌還可以產生諸多有益的代謝產物,比如乳酸、丁酸、抗菌肽、酶類等,直接或間接發揮健康效應。因此,補充益生菌樹立更為牢靠的微生態系統成為當下消費者首選的健康途徑之一。
 
  然而,體外補充的益生菌要想到達腸道并不容易,在胃酸及消化液的影響下,絕大多數益生菌都會失去活性。
 
  目前針對活菌數不足的問題,主要有三個解決方案:一是增加益生菌總量,提高活菌率,當下的益生菌飲品多是"以量取勝";二是采用包埋等新技術,使更多益生菌能夠順利到達腸道;三是篩選抗逆性菌株,但這種菌株的成功篩選往往伴隨著專利的出現,產品應用成本也較高。而凝結芽孢桿菌因為會產生具有高抗逆性的孢子,能使更多益生菌順利在腸道定殖,從而發揮健康效應,其已經成為應用最為全面的芽孢桿菌之一。
 
  "無抗"農業的救星
 
  畜牧養殖業在發展過程中面臨的一大難題就是抗生素濫用和耐藥性的問題,一邊盡量減少抗生素的使用,而一邊又離不開抗生素,因為及時、合理地使用抗菌藥,既可以保障消費者健康,也可以保障產品質量并減少經濟損失。
 
  隨著抗生素殘留對自然及人體健康影響的持續加深,畜牧業健康已經成為大勢所趨。我國自2018年就開始實施抗菌藥的減量化行動,2020年1月1日起停止生產進口促生長類藥物飼料添加劑,取而代之的是中草藥、提取物、抗菌肽、細胞因子重組蛋白、酸化劑、微生態制劑等新型產品,其中微生態制劑最受歡迎。
 
  凝結芽孢桿菌屬于革蘭陽性桿菌、過氧化氫酶陽性菌,是一種兼性厭氧菌,但當凝結芽孢桿菌進入生長穩定期后可表現為革蘭陰性,其最適生長溫度為 50℃,最適pH值為6.6-7.0。凝結芽孢桿菌能夠在腸道大量產生乳酸,具有乳酸菌的特性,能夠顯著提高腸道的健康性,同時其也具有產生芽孢的特性,能提高桿菌在腸道的存活率,因此在早期也被稱為芽孢乳酸桿菌。
 
  除了能提高動物的免疫力外,還能增加動物的消化率,提高飼料利用率,尤其對斷奶崽豬的作用較為顯著,我國農業部2004年在第372號公告中批準其作為飼料添加劑。而指導凝結芽孢桿菌農業應用的首個標準《飼料添加劑凝結芽孢桿菌》(T/CSWSL022-2020)團體標準也于2020年12月31日正式實施。
 
  契合腸道的"移民"
 
  與我們常見的乳酸菌不同,凝結芽孢桿菌與腸道上皮細胞的粘附性較弱,所以在自然條件下一般很難在腸道中存在,大約4~7d時間腸道內的凝結芽孢桿菌便會通過排便而消失殆盡,但并不影響其在腸道中的活性作用,這主要依賴于芽孢的特性與人體較為契合。凝結芽孢桿菌芽孢在人體中約4-6h便可萌發,其中85%的菌體可順利通過消化系統,最終于腸道中萌發并繁殖,其活躍期恰好處于在腸道的生存期。
 
  凝結芽孢桿菌這種"移民"性質雖然不能長期存在于人體腸道,但能夠快速提升腸道的健康度,因此也被作為藥物用于腸道健康的護理。
 
  2005年,原國家食品藥品監督管理局就批準了一款凝結芽胞桿菌菌株作為治療腸道疾病的新藥,用于治療腸易激綜合征,緩解或消除腹脹、消化不良,防治抗生素相關性腹瀉及偽膜性腸炎,治療炎癥性腸病等。此外,其在兒科適應癥上也包括預防肺炎繼發性腹瀉、黃疸、濕疹、手足口病等癥。
 
  隨著凝結芽孢桿菌健康效應的日益突出,從上世紀90年代開始,凝結芽孢桿菌作為新型益生菌產品就已經登上了保健食品的舞臺。我國對于凝結芽孢桿菌的食用屬性一直沒有認可,直到2016年,衛計委發布關于發酵乳桿菌CECT5716等3個菌種的公告(2016年第6號),正式將凝結芽孢桿菌列入《可用于食品的菌種名單》。
 
  值得注意的是,凝結芽孢桿菌作為一種公認安全的益生菌,其功能性不斷得到認可。在澳大利亞和新西蘭,凝結芽孢桿菌還被批準用于包括"支持消化健康"、"幫助消化健康"和"促進消化健康"等一系列健康飲食聲稱。與動輒幾十億活菌的乳酸菌飲品相比,凝結芽孢桿菌的參與更能凸顯健康效應。
 
  突破食品加工“封鎖”
 
  受制于益生菌不穩定的特性,益生菌多出現在飲品、膳食補充劑等加工環境相對理想的產品中,很多大眾喜聞樂見的產品很難看到益生菌的蹤跡,而凝結芽孢桿菌的應用則可以將益生菌帶出"禁地"。
 
  凝結芽孢桿菌的一大特色便是能夠抵抗食品加工的惡劣環境,其在100 ℃條件下處理 10 min 存活率可達 96%,即便經90℃、60min濕熱處理或120℃、60min干熱處理,其活菌數只下降了一個數量級,這是普通益生菌無法比擬的。
 
 
  加拿大、澳大利亞、新西蘭等國家早已批準將其主要應用于飲料、烘焙食品、烘焙混合料、早餐谷物、糖果等普通食品中,隨著凝結芽孢桿菌應用的不斷豐富,將來含有益生菌(凝結芽孢桿菌)的食品也會越來越多,普通食品也可不再普通。
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