近日，在中国食品科学技术学会（CIFST）主办的第二十届益生菌与健康研讨会期间，由内蒙古伊利实业集团股份有限公司和国家乳业技术创新中心支持的“第四届益生菌科技与产业创新论坛——益生菌应用领域的拓展与创新”同期举办。相关专家介绍，随着研究的进一步深入，益生菌已经不再只是意味着“补充益生菌”，而是作为一种“可编辑、可干预的微生态调控工具”，在维持宿主-微生物共生状态中，起到主动调节作用。科研方面，益生菌的研究贯穿生命早期至老年时期，益生菌调节机体健康的作用机制被揭示；应用方面，益生菌行业正处于迅猛发展阶段，在食品、营养保健、临床医学、个体化营养和精准医学等领域展现出巨大潜力。
研讨会现场
自有知识产权菌种开发
解决我国发酵乳“卡脖子”问题
发酵是微生物的重要功能之一，在对发酵菌种的开发利用上，以丹麦、法国等为代表的欧洲国家，发酵剂研究及产业应用起步早、时间长，菌株资源丰富、技术成熟，产业化稳定、过程控制严谨；而国内发酵剂研究起步较晚，高端发酵剂仍依赖进口，尤其在益生菌和功能性菌种方面。伊利集团益生菌研究中心营养研发工程师侯保朝介绍，国家通过政策鼓励乳制品行业创新，推动发酵剂技术发展，国内酸奶发酵剂技术逐步提升，目前具备自主生产能力，但与国际领先水平仍有差距。在此过程中，伊利集团通过采菌、筛菌、研究等探索，开发出了系列自有知识产权菌种。“发酵剂是发酵乳品产业链上游，技术最为密集的核心领域，是我国发酵乳的‘卡脖子’工程，开发优良性状的发酵剂，对行业创新具有引领作用，可促进我国发酵乳食品的长远发展。”侯保朝介绍，中国传统牧区蕴含着许多优秀的发酵剂菌株资源，是天然的菌种资源库，有待开发。期待未来行业能开发具有特异健康效应的创新型国产发酵菌剂，筛选出具有优秀发酵性能和益生功能的优秀菌株并将其应用于生产。
南京农业大学食品科技学院副院长李伟教授介绍，发酵乳制品常存在凝胶黏度低、持水性差以及乳清析出等问题，常用的添加果胶、黄原胶或其他植物多糖等稳定剂和脱脂奶粉或乳蛋白浓缩物来提高蛋白质含量的方法，一方面增加了企业成本，另一方面还降低了消费者对产品安全性的接受度，不利于提升产品竞争力。“尤其近些年，消费者对清洁标签产品的需求有很大提升。”李伟说，目前，通过菌种自然发酵来提高发酵乳凝胶质构稳定与产品质量是一种安全有效的可持续性策略。
肠道健康与体重管理领域潜力巨大
已进入临床试验及循证医学证据阶段
近年来，肠道菌群的研究热度在持续上升。中国农业大学营养与健康研究院特聘研究员王然介绍，益生菌改善肠道健康临床研究得到公认，通过对74项人群研究，84次临床试验和一万多个病例的统计分析，可以发现益生菌对腹泻、便秘以及炎性肠病、艰难梭菌感染等肠道疾病有明显的改善作用。同时，益生菌的健康功效具有特异性，“不仅是菌株特异，也包括宿主特异——菌株来源、特有基因、菌株的生存能力、不同剂量、剂型都会对健康起到不同的作用。”她介绍，在明确菌株的来源和分类、耐受性和安全性等基本特性，生物信息学分析基因、代谢物等分子特征以及体内动物和临床试验确证效果和机制基础上，目前益生菌研究已经进入科学严谨临床试验以及提供循证医学证据的阶段。她举例说，针对益生菌的改善肠道健康和调节情绪的功能，其团队利用“人群队列+动物模型”揭示了动物双歧杆菌A6通过调控肠道色氨酸代谢缓解抑郁和便秘的肠-脑轴机制，证实了分离自我国健康婴幼儿肠道的乳双歧杆菌BL-99通过预防衰老过程中结肠平滑肌细胞收缩蛋白的丢失，可有效增强老年人的肠道运动能力，显著增加老年便秘患者的自发排便速度；副干酪乳酪杆菌K56可能通过富集乳酸菌属，激活丁酸合成通路，进而通过肠-脑轴介导神经与胃肠功能的改善，降低压力和焦虑。
研究显示，婴幼儿肠道菌群的建立非常关键，与人体免疫功能的完善息息相关。但由于婴幼儿的胃肠发育尚不成熟——胃肠分泌的胃酸和各种消化酶不足、活性较低，胃酸酸度低，对病菌杀灭作用较小，胃肠的屏障功能和免疫功能较弱；同时，其生长发育速度较快，营养吸收需求大，胃肠处于超负荷状态，易出现胃肠功能紊乱、消化不良等问题。“0—3岁婴幼儿的肠道和免疫系统发育不完全，常规药品容易产生不良反应，影响治疗效果和身体健康。”南京医科大学第二附属医院营养科副主任医师孙治平介绍，“益生菌作为一种微生物制剂，具有接受程度高、不良反应少、适合长期服用、经济实惠等优点，发展潜力巨大。”
对动物双歧杆菌乳亚种CP-9的临床试验显示，补充动物双歧杆菌乳亚种CP-9可协同改善光疗期间新生儿黄疸的治疗效果，包括缩短总光时间，且对0—36月婴幼儿的生长发育指标无显著性影响。“未来，需要更多专业人士，将益生菌的功效与机制研究清楚，以便更好指导临床应用。”孙治平说。
体重管理支持性环境广泛建立，全民体重管理意识和技能显著提升，健康生活方式更加普及，全民参与、人人受益的体重管理良好局面逐渐形成，部分人群体重异常状况得以改善。上海理工大学健康科学与工程学院教授王光强介绍，近年来，国内外研究积累了一定数量的随机对照（RCT）临床试验数据，结果表明益生菌在体重管理过程中具有重要调节效果，尤其是在减少体脂比例、降低体重指数（BMI）、改善腰围等指标上表现出积极作用。孙治平表示，其团队对CP-9的研究显示了该菌株对肥胖儿童青少年的一系列健康作用，例如在每日服用300亿CFU、持续12周后可观察到肥胖儿童青少年体重显著下降、BMI显著下降，炎症、血脂和体脂指标改善等。究其原因，王光强解释，研究表明，肥胖人群的肠道菌群多样性显著低于健康人群。菌群多样性降低可能削弱肠道微生物对病原体的抵抗能力，同时影响其在能量代谢和营养物质吸收中的平衡功能。
数据显示，全球体重管理益生菌产品年均增长率超过10%，亚太地区增长最快，中国、韩国及东南亚地区尤为活跃；“产后瘦身菌”“男性腹围控制菌”“轻断食伴侣菌”等市场概念正在兴起。“从营养学、功能食品、生物科技到个体化医疗，越来越多的研究与商业投资正在快速汇聚于‘如何通过科学方法，精准、安全地控制体重’这一核心目标。而在这股变革浪潮中，益生菌及肠道菌群的研究与应用正以前所未有的速度发展。”王光强说，益生菌通过调节代谢物、肠屏障和炎症等机制，可能在理论上帮助维持能量稳态与脂肪代谢。“但这些机制，是否真的在真实世界的体重管理中生效？为了回答这个问题，我们必须回到最重要的一步——临床证据。‘我们能通过吃菌能变瘦吗’‘不同菌株是否有不同体重调节效果’‘有多大剂量、干预多久才有效’，这都是我们最关心的问题。”
宠物营养、动物饲料、后生元
益生菌成为“生态工程工具”
中国农科院农产品加工研究所乳品加工创新团队首席科学家逄晓阳提出，其团队正在开发一些具有自主知识产权可以用于犬猫动物调节胃肠道健康的微生物菌种。目前，已经从抑制致病菌能力、细胞粘附能力、抗生素敏感性测定、耐酸耐胆盐能力测定等方面，对犬源性专利益生菌进行了相关菌株益生功能评价并申请了发明专利。她表示，期待业界能够建立宠物用微生物菌种资源库，“也期望这两株菌早日造福中国宠物市场。”
“动物营养饲料领域也在积极参与益生菌的研究。”中国农业大学动物科学技术学院院长王军军介绍，通过对仔猪的研究发现，在食物中添加低聚半乳糖可产生德氏乳杆菌、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌的富集，这三种菌及其代谢产物起到抗炎、促肠道健康的作用。
北京工商大学食品与健康学院副教授张明介绍，目前，学界对胞外多糖-EPS、S层蛋白-SLP、肽聚糖、LTA、外膜蛋白等细胞结构物研究相对较多，而对无细胞上清液中的多肽、无机（有机）酸、氨基酸代谢物及更多未知物质等研究相对缺乏。对于这些微生物产生的数量众多的小分子物质，张明提出，相比基于核磁共振波谱（NMR）、拉曼光谱和分子生物学的方法，基于质谱的检测为目前最优。他同时提出了基于物质离子强度、菌株活性对比、潜在作用受体筛选等的三种解决方案。
人体内外微生物组成及其相互关系的平衡状态也被称为“微生态健康”，对维持宿主免疫、代谢、营养等方面的功能至关重要。王光强认为，在机体代谢调节中，益生菌作为“代谢开关”调节能量流，作用于代谢健康、炎症控制与能量平衡。如果将益生菌视为“生态工程工具”，则其体现有目标、有功能、有反馈的功能特点。发展至今，益生菌的应用不再局限于肠道，同样适用于皮肤、口腔、女性生殖道等微生态系统，发挥抗炎抗氧化、预防过敏、增强免疫以及调节微生态平衡等作用。“近期全球已有3款用于治疗复发性艰难梭菌感染的微生物药物获得批准，可以看出肠道益生菌从传统经验走向现代医学，其在维持肠道稳态、调节免疫系统、改善代谢健康等方面的作用日益受到重视，已成为推动‘微生态健康’理念落地的核心力量。”
