从消化道健康转向肠-X轴 ，益生菌科学研究10大热点公布
8月20日 ， 由中国食品科学与技术学会主办的第15届益生菌与健康国际研讨会在南京举行 。研讨会上公布了益生菌科学研究的十个热点 。
近年来 ， 国内外学者对益生菌的资源、功效、机理和安全性进行了大量的科学实验研究 ， 益生菌科学取得了很大进展 。系统生物学、合成生物学和多群体科学等新学科和新技术的兴起和发展 ， 为益生菌科学技术和工业的发展提供了新的思路和机遇 。益生菌研究领域出现了许多新的学术观点和成果 。
这次公布的十个热点是国家中长期科技发展规划和2021年至2035年第十四个五年计划编制时的热点 。为了关注当前益生菌科学和技术的研究热点 ， 对益生菌研究领域的关键共性问题进行预测已刻不容缓 。中国食品科技学会益生菌分会在文献测量的基础上组织了相关的研究人员 。结合相关科技工作者对益生菌领域研究进展的综合分析 。
热点1：益生菌与消化道健康
人体消化道中大约有10万亿种微生物 ， 消化道的微生态平衡影响着人体的健康状况 。益生菌通过调节消化道的微生态平衡 ， 抑制病原菌的生长和粘附 ， 减少炎症反应 ， 防治口腔疾病、胃炎、胃溃疡、肠易激综合征和炎症性肠病 。然而 ， 不同益生菌的作用机理、临床疗效和种群差异仍有待循证医学证实 。厌氧肠道芯片"和肠道微生物收集胶囊为研究肠道内益生菌的作用机制提供了一种新的方法 。
【从消化道健康转向肠-X轴 ，益生菌科学研究10大热点公布】
热点2：益生菌和免疫调节
免疫是人类健康的基石 ， 一旦其功能失调 ， 人体可能会出现过敏、肿瘤或病毒感染等健康问题 。肠道"被称为人体最大的"免疫器官" ， 也是益生菌发挥作用的重要场所 。"研究表明 ， 益生菌可以通过增强肠道粘膜屏障的功能、抑制病原菌的生长和粘附、调节免疫细胞的活性和促进免疫因子的产生来调节机体的免疫功能 。然而 ， 益生菌的免疫调节作用是菌株特异性的 。具有特异性抗原的益生菌的筛选、免疫调节作用及机制有待进一步研究 。研究益生菌对机体免疫功能的调节机制 ， 建立免疫相关分子库 ， 分析益生菌的功能成分和作用靶点 ， 为揭示益生菌对机体的免疫调节作用提供了一条新的途径 。
热点3：益生菌与代谢综合征
近年来 ， 以2型糖尿病、高脂血症和高血压等代谢紊乱为特征的代谢综合征发病率不断上升 ， 严重影响了公众健康 。肠道菌群失调是导致代谢综合征的因素之一 。以乳酸菌和双歧杆菌为代表的益生菌可以调节肠道微生态平衡 ， 调节代谢 ， 重塑肠道环境 ， 从而减轻代谢综合征的发生和发展 。目前 ， 大多数研究集中在益生菌对代谢性疾病的防治作用上 ， 但对益生菌作用机理的研究尚不充分 。其主要原因是各种代谢疾病的病因复杂 ， 不同益生菌菌株的益生菌作用不同 ， 代谢综合征的益生菌缓解机制也不同 。
因此 ， 今后仍有必要对各种代谢综合征进行个别益生菌的筛选和验证 ， 探索益生菌调节代谢综合征的途径和机制 。
热点4：益生菌和肠道X轴
人体内90%的血清素产生于肠道 。肠道微生物通过神经、免疫系统和内分泌途径影响肠道-脑轴 ， 进而调节宿主的情绪和行为 。此外 ， 肠道细菌与肺、肝、肾、肌肉和骨骼等器官和组织有复杂的相互作用(称为"肠道X轴") 。肠道与X轴的相互作用可作为药物开发的新靶点 。益生菌通过涉及肠道神经、免疫系统、肠道内分泌信号等调节组织器官的功能和行为 ， 有利于宿主的健康 。
益生菌虽然已成为调节肠道微生态等器官功能的有效手段 ， 但其生物学机制尚不清楚 ， 因此 ， 今后的研究应集中在多组技术上 ， 考虑菌株的特异性和剂量 ， 突出益生菌的特异性"贡献" ， 以便更深入地探讨益生菌的作用机制 。
热点5：精密益生菌的筛选与功能预测
益生菌功效的评价应以菌株水平为重点 ， 这已成为科学技术领域的广泛共识 。益生菌的功效受其生境来源、宿主饮食、年龄、性别等因素的影响 。益生菌的准确筛选需要注意个性化差异 。我国不同地区传统发酵食品和健康人肠道中含有大量益生菌菌株 ， 是筛选特定功能益生菌的宝贵资源 。
采用基于表型、基因分型和目标的自下而上筛选策略 ， 结合多组技术 ， 建立了益生菌快速准确的筛选方法和功能预测技术 ， 开发了适合不同人群的个体化和功能性益生菌菌株 ， 进行了安全有效的个体化益生菌干预 ， 平衡了人类的微生态 ， 有效地预防了疾病的发生和发展 ， 维护了机体的健康 。
热点6：益生菌与饮食的相互作用
饮食和肠道菌群之间的相互作用已成为人类健康调节的新目标 。不同的饮食模式和食物类型对益生菌的影响是不同的 。益生菌的补充是调节肠道菌群的重要手段 。益生菌可以改变饮食成分 ， 形成更容易吸收和具有更高活性的新物质 ， 饮食成分可以促进特定益生菌的生长 。两者的联合使用可以促进益生菌的生长和饮食代谢 ， 并在健康中发挥更好的作用 。
以同一来源的膳食纤维和植物提取物为代表的功能性膳食补充剂 ， 可以调节益生菌的生长和功能 ， 调节菌群失调 ， 保护肠道屏障 ， 减轻炎症和代谢综合征等 ， 其表型由人类基因型和肠道菌群决定 ， "食物-益生菌-代谢"途径与人体的相互作用机制有待进一步研究 。
热点7：益生菌和后生元
代谢/准益生菌是益生菌失活后仍可发挥作用的代谢物或细菌成分 ， 具有调节免疫、保护肠道屏障、调节肠道菌群的保健作用 ， 结果表明 ， 美他嗪啶/类对胃肠生理环境和生产加工条件具有较强的耐受性和稳定性 ， 具有良好的应用前景 。
目前 ， 由于技术手段的限制 ， 大多数研究仅限于蛋白质、多糖等活性物质的研究 ， 对效应物质的鉴定还没有较高的分辨率 ， 益生菌代谢产物的分离、鉴定和功能评价是元益生菌/准益生菌市场化的关键 ， 同时肠道的剂量效应关系和代谢动力学还有待进一步研究 。
热点8：益生菌和新技术
随着基础学科的不断发展 ， 益生菌研究中引入了越来越多的新技术 ， 全基因组测序、单细胞测序、大基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等技术可以深入揭示菌株的遗传信息、进化关系、生理特征、代谢网络、功能机制和工业应用潜力 ， 培养组织学和合成生物学技术也为开发具有特定功能的新一代益生菌提供方法学支持 。基于多组数据集成的新算法的开发将进一步为益生菌机理的研究提供帮助 。
在工业应用方面 ， 越来越多的新技术被应用于益生菌的包埋、干燥、传递和检测中 ， 如采用新的壁材实现逐层包装和有针对性的肠道输送 ， 基于流式细胞术实现对活菌的快速、实时检测等 。未来 ， 将有更多尖端技术应用于益生菌产业 ， 以进一步提高该行业的科技竞争力 。
热点9：新一代益生菌和益生菌新机制
新一代益生菌是基于人体肠道内特定共生菌的发育 ， 对肠道菌群平衡和宿主生理功能发挥重要作用 。如Akkermansiamuciniphila等菌株具有改善肠黏膜屏障和代谢性疾病的潜力 ， 是新一代益生菌的候选菌株 。对该菌株的临床研究为其药物应用积累了基础资料 。未来需要对新型益生菌的功能性和安全性进行评价 ， 并开展应用技术研究和法规建设 ， 促进新一代益生菌的应用 。随着肠道菌群与宿主健康关系研究的不断深入 ， 与宿主生理功能密切相关的肠道菌群作用靶点逐渐明确 。益生菌对肠道菌群代谢网络的影响以及益生菌通过调节肠道分子靶点对宿主生理和疾病的干预已成为益生菌作用机制研究的新热点 。
文章插图
热点10：益生菌与食品安全
益生菌一般来自传统的发酵食品或健康的人体肠道 ， 在安全性评估或功能评估中对宿主没有明显的风险 。中国食品中可以使用的菌株可以直接用于普通食品 。目前 ， 乳酸菌和双歧杆菌是广泛应用的益生菌 ， 具有悠久的食用历史 ， 来源明确 ， 安全性高 。然而 ， 目前尚不建议对免疫缺陷和危重患者进行益生菌干预 。需要对新一代益生菌和新一代益生菌的安全性进行系统的评价 ， 以明确新菌株的安全性 。同时 ， 针对不同菌株以及特定人群或个体的具体安全性评价是益生菌食品安全评价的未来方向 。
据了解 ， 在检索了15000多篇相关科技文献的基础上 ， 结合中国食品科学与技术学会益生菌分会2020年从149个单位中收集到的720份调查问卷和对今后益生菌产业发展的相关建议 ， 完成了上述十个热点的研究 ， 近20位益生学权威专家参与其中 。
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