你在为肥胖问题而苦恼吗,还在因皮肤发炎、肠胃炎、便秘而困扰吗?2016年9月10日,在郑州召开的“首届真合园益生与微生物组研发、应用与发展合作论坛”上,国家食品药品监督管理局原副局长张文周、河南省食品药品监督管理局原局长张泽书、国家食品安全风险评估中心教授刘秀梅等领导和专家,分享了益生菌、微生物类产品对于改善上述问题的功效。
当今,微生物组学的研发堪称生物科学领域的明珠。但是益生菌作为功能食品在改善某些疾病方面的应用,尤其是在临床方面的应用,国内还没有统一的标准,我国医学界对其应用还处在探索、实验的初步阶段。因此,本着学术优先、理论推动的初衷,在中科院心理所、中国食品发酵工业研究院、复旦大学等科研院所的大力支持下,真合园举办了本次学术交流大会。
张泽书局长表示,肠道菌群就像热带雨林一样,复杂又充满新奇。而其中益生菌对于人体增强免疫、对抗癌症、调节肠道功能等具有重要作用。《消失的微生物》一书有详细论述。
会上,刘秀梅教授分享了国内外对于益生菌保健食品的评价与管理,同时指出,过敏性疾病包括婴幼儿过敏性疾病,特别是食物过敏,都与肠道菌群失调密切相关。而益生元与益生菌的科学使用,有利于提高婴幼儿免疫功能。
作为一支益生菌行业的后起之秀,真合园着力整合当前国内外最新生物科技资源,积极投身产品研发、推动临床应用,致力于打造最具专业性的大健康产业集团的真合园。目前,真合园已开发出“真合妇宁复合益生菌粉”、“谓乐宁益生菌冻干粉”、“敏乐宁复合益生菌”、“畅乐宁益生菌冻干粉”等产品,对维持女性生殖道酸性环境、呵护胃健康、重塑免疫平衡、平衡肠道微生物生态等具有良好改善。
此外,中科院心理健康重点实验室和行为生物学研究室段云峰博士,做了题为《人体共生微生物研究进展》报告,中国食品发酵研究院教授苑鹏发表了《复合益生元与营养》报告。与会专家们纷纷对益生菌及微生物相关产业的发展给予全面解析,挖掘战略机遇,推动产业快速发展。
图为“首届益生与微生物组研发、应用与发展合作论坛暨真合园益生菌新品上市”活动启动仪式。
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益生菌的起源及产品
益生菌(Probiotics)源于希腊语“for life”,意思是对生命有益。
2001 年世界粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)将益生菌定义为:适量摄取会对食用者健康发挥有效作用的活菌。益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,是定殖于人体肠道、生殖系统内,能产生确切健康功效从而改善人体微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。
益生菌产品的出现是在1908年,俄国科学家诺贝尔奖获得者伊力亚.梅契尼科夫(Elie Metchnikoff)正式提出了“酸奶长寿”理论。通过对保加利亚人的饮食习惯进行研究、他发现长寿人群有着经常饮用含有益生菌的发酵牛奶的传统。直到20世纪三十年代,代田稔博士在日本帝国大学医学部的微生物学研究室首次成功分离出来自人体肠道的乳酸杆菌,并经过强化培养,使它能活着到达肠内。这种菌后来引用代田博士的名字,取名为Lactobacillus casei strain shirota。之后他用这种益生菌生产出了养乐多。
自此开始,益生菌产品逐步获得了大众的认可。在经历了将近一个世纪的发展后,在国外已形成一个完整的产业链和成熟的市场。
但在我国,益生菌产品正处于一个快速发展阶段。目前,益生菌在食品、医学、美容、环保、水质净化、饲料、水产、家禽畜牧、养殖、种植等领域已广泛得到运用。
据统计,全球益生菌补充剂的销售额预计将增长48%,从2011年的27亿美元增加到2016年的40亿美元。其中增速最强劲的是美国,在2011年,美国益生菌补充剂就新增销售额1.4亿美元,益生菌补充剂的人均消费支出预计到2016年将增长近一倍,超过日本。然而,意大利、俄罗斯和巴西的销售势头也很猛。益生菌市场的各个领域预计都将大幅增长。
五年来,全球益生菌食品和补充剂的销售额预计激增50%,从2011年的280亿美元增加到2016年的大约420亿美元。2011年,这一市场最大的收入来源是乳酸饮料(140亿美元),紧随其后的是酸奶(113亿美元)、补充剂(27亿美元)以及果汁(1.35亿美元)。
益生菌的种类
目前各国益生菌制品的种类非常多。我国卫生和计划生育委员会批准应用于人体的益生菌主要包括:
(1)乳杆菌属:德氏乳杆菌、短乳杆菌、纤维素乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌、罗特乳杆菌、约氏乳杆菌、格式乳杆菌、类干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等;
(2)双歧杆菌属:青春型双歧杆菌、两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、动物双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、嗜热双歧杆菌、乳双歧杆菌等;
(3)肠球菌属:粪肠球菌和屎肠球菌;
(4)链球菌属:嗜热链球菌、乳酸链球菌等;
(5)芽胞杆菌属:枯草芽胞杆菌、蜡样芽胞杆菌属、地衣芽胞杆菌、凝结芽胞杆菌等;
(6)梭菌属主要为丁酸梭菌,此菌也称酪酸梭菌;
(7)酵母菌属主要是布拉氏酵母菌。
我国对益生菌的管理实行名单制,根据益生菌的使用范围不同,可以细分为针对普通食品,保健品和婴幼儿食品等不同的名单。尤其是对婴幼儿食品,我国限定了只能在名单内的菌株水平的益生菌才能使用。
益生菌的作用
随着人体微生物相关研究的火热,益生菌的作用与肠道微生物的关系十分密切。肠道微生物,也就是我们通常所说的“肠道菌群”,其在机体中的数量超过人体自身细胞的10倍以上,肠道菌群对营养物质代谢、人体自身发育、免疫及疾病的发生等都非常重要。在人类消化系统中存在高达1000多种不同类型的细菌及其它微生物群落,其中许多细菌都以一种或多种方式进行代谢,而人类肠道微生物组的组成也会因个体不同而异,究其原因研究者目前并不清楚。益生菌能够有效地调节各种原因引起的肠道微生态失衡,而肠道微生态失衡可能引起多种疾病。
肠道细菌变化与肥胖相关联,在一项新的研究中,来自美国耶鲁大学医学院和丹麦哥本哈根大学的研究人员鉴定出肠道菌群变化如何导致肥胖。而来自查尔姆斯理工大学研究者的一项最新研究或可基于机体的肠道微生物来指导我们的饮食选择,这对于有效减肥及降低疾病风险非常重要,该研究首次成功揭示了机体代谢期间常见的肠道细菌相互作用的分子机制。他们开发了一种新型数学计算平台,其可以帮助预测不同病人对基于其机体肠道微生物组组成的修饰化饮食的反应。
肠道微生物还与癌症有关。来自美国St.Jude儿童医院的科学家们发现一种表达于免疫系统的基因在决定结肠癌侵袭性方面发挥着重要作用。他们发现这种叫作AIM2的基因发生缺失会导致小肠细胞增殖失控,同时,研究人员还发现AIM2能够影响肠道菌群,在肠道中增加"好"细菌的数量可能对于预防结肠癌的发生具有重要意义。这些发现将在结肠癌的预防,诊断和治疗方面发挥重要作用。
此外,美国国家癌症研究所的研究人员通过研究表示,绝经后女性如果机体中携带有多样化的肠道菌群,那么其机体的雌激素代谢产物或许对其健康更加有益。相比肠道菌群多样性较低的女性来讲,那些机体肠道菌群多样化的女性,其机体中的雌激素的代谢产物存留的水平往往较高,这就暗示了含有较高水平雌激素的女性患乳腺癌的风险会降低。
不可思议的是,肠道微生物竟然还能影响癌症免疫治疗效果。最近的研究发现,检查点抑制剂是能够唤醒免疫系统抵抗肿瘤的新型药物,对癌症的治疗具有显著的疗效。然而一些临床结果表明该类药物对一部分病人并没有效果。研究发现,这部分病人体内的微生物种群存在异常,因而不能正常地产生免疫反应。
最新研究发现,肠道微生物可能还有调节情绪的作用。《细胞》杂志刊登了加州理工大学的研究人员保罗?帕特森的发现,在给患孤独症的小白鼠喂食益生菌之后,它们的孤独症状大幅减轻甚至是消失不见了。爱尔兰科克大学的哈维尔?布拉沃的研究也证实了这一点,他将实验小鼠分为两组,一组喂鼠李糖乳杆菌,另一组正常进食。科学家推测,肠道菌群通过由免疫、神经内分泌和迷走神经途径构成的肠—脑轴影响脑和行为的。
目前的研究已经发现,肠道微生物与至少三十多种疾病相关。而益生菌,作为直接影响肠道微生物组成的干预方式,在干预和治疗与之相关的疾病方面发挥了重要作用。目前治疗效果较为肯定的几种疾病主要是胃肠道等消化系统疾病,包括:肠易激惹综合征,可以表现为腹泻,便秘腹痛,腹胀,排气排便习惯的改变,是常见的胃肠道功能性病变,适当的使用益生菌制剂可以有效缓解症状。感染性腹泻,对于常见的细菌感染性腹泻,除了应用抗生素之外,合理应用益生菌制剂是很好的治疗方法,可以控制抗生素的滥用维护肠道平衡。抗生素相关性腹泻,因长期滥用抗生素,导致肠道内菌群结构失衡,引起的腹泻,这种腹泻持续时间长,对生活影响大,而且抗生素治疗无效甚至会加重病情,益生菌可以使肠道内菌群恢复平衡,改善症状。
许多益生菌已被证明可以对抗细菌和病毒,对感冒、流感、轮状病毒、疱疹和溃疡等有作用。除此之外,最近的研究表明益生菌能够对肥胖、II型糖尿病、癌症、艾滋病、IBS、腹泻、便秘、过敏、痤疮、阴道炎、胃炎、帕金森、自闭症、焦虑、抑郁等心理和生理疾病发挥积极作用。
面临的问题
随着人体微生态学研究的深入,益生菌的品种和应用范围也越来越广泛。国外对益生菌的研究起步较早,有关益生菌使用的规范较为全面,我们仍缺乏适用于国内的益生菌标准,规范等。
由于,我国相关研究较为落后,成熟的商业化的益生菌菌株基本被国外公司垄断。在这方面国内应该继续加大研发力度,开发适合国人的,成熟的益生菌菌株。
益生菌菌株、剂型和研究人群等因素在国内外存在较大差异,这些益生菌产品对国人的安全性,有效性评价仍十分必要。
益生菌并不是对各种人群都有作用,随着精准医学的发展,针对个体的个性化的益生菌是十分必要的。成人益生菌并不完全适用于儿童,因此,针对特定人群,如孕妇,儿童和免疫力低下的人群,应该有专门的益生菌产品。
越来越多的研究表明,人体微生物与发育密切相关。母亲的口腔、肠道以及产道中的微生物组成,都会对婴儿肠道微生物组成、发育以及免疫系统发育和代谢过程产生影响。此外,产后接触的微生物、母乳中的低聚糖和其中的微生物以及断奶后的饮食等,也都会对婴儿肠道微生物产生影响。因此,研发针对儿童发育全生命周期的益生菌,需要引起重视。
益生菌未来的展望
益生菌产业无疑是未来几年高速发展的产业。据统计,益生菌是一个160亿美元的市场。在过去的十几年里,有超过千种益生菌食品及饮料产品已经推出,并且每年都在出现大量相关产品,这些数字预计将继续快速增长。随着益生菌产业的发展,也呈现出一些趋势如下:
1,益生菌使用形式的变化。
随着益生菌的普及,人们可能不满足于液体,粉剂等剂型,未来油滴型,喷雾型等类型的产品会逐步出现并被消费者认可。此外,益生菌相关的延伸产品,益生菌强化食品等会越来越多。益生菌强化补充食品会普及,日常食品,如奶制品、谷物制品、巧克力、果汁以及茶叶、咖啡、小吃和面包等都可能添加益生菌。此外,与益生菌相关的益生元和功能食品也会越来越多,如不同益生菌和益生元搭配构成的合生元产品会占据主流,其它类型的功能食品,如大豆、亚麻籽、香蕉、紫苏以及多种食品、中草药等富含功能成分的物质与益生菌进行搭配。益生菌的使用形式也不再局限于食品,洗簌用品、美容化妆品等相关产品也会越来越普及。
2,新的益生菌种类。随着人们对人体微生物的认识越来越深入,人们逐步发现微生物与人类健康和疾病的关系越来越密切。现有的几类益生菌已经不能满足人们的需求。这就需要更多的益生菌的菌株以及新的益生菌种类。肠道中的某些微生物可能被分离,培养并制成益生菌应用于特定的病人。
3,益生菌新的功能需求。虽然,现在益生菌已经应用到健康的多个方面,然而,仍不能满足人类的需求。原来对益生菌的功能研究比较粗放,未来会对益生菌提出更新的,更具体的,更有针对性的功能需求。如人们会筛选具有降胆固醇和降甘油三酯,能够降低血脂的益生菌,人们还需要益生菌能够降低血糖,血压等。未来也会出现能够治疗癌症、感染性疾病、皮肤疾病、心理和精神疾病,甚至还可能研发与不孕不育等疑难杂症相关的益生菌。
4,增加益生菌活力,降低成本的方法研究。益生菌发挥作用需要保持活性。这就需要在生产过程中,继续研究更高效的益生菌培养方法,微胶囊化包埋方法以及包装,运输和储存方法。这些方法的使用,能够降低生产成本,提高益生菌的效果。
5,益生菌与食物的相互影响研究。饮食是肠道微生物的重要影响因素。益生菌进入体内也会受到宿主的饮食的影响。因此,研究益生菌与食物的相互影响是必要的。一方面,研究食品添加剂和不同食物组合对益生菌的影响。另一方面,研究不同食物成分对益生菌的促进作用,最终形成饮食干预和益生菌干预的组合干预方式。
6,增加益生菌的临床研究以及对健康人的影响。随着人们对人体微生物和益生菌的不断认识,益生菌已经呈现出治疗疾病的趋势,这就需要不能把益生菌简单的看作食品,而应该将它们当作药物,进行严格的临床研究,特别是进行随机对照双盲研究来确定益生菌的安全性和有效性。此外,也有增加益生菌在健康人体内的作用研究,在人没有得病,身体还比较健康时使用益生菌来防病应该符合未来医疗健康的趋势。
7,益生菌相关的教育和科普。虽然,益生菌的研究和应用异常火爆,一方面给市场带来了更多的机会,同时也给消费者带来了诸多误区。面对各式各样的益生菌产品,消费者很难选择。相比生产厂家,消费者处于信息不对称的地位,因此,仍存在大量的机会,对消费者进行益生菌相关的教育和科普的机会。
最后,在数百万年间,肠道微生物与人科动物协同进化,共同塑造了我们的免疫系统和发育进程。而我们对益生菌的认识也才百年左右,仍有许多问题等待我们去解答。事实上,人体微生物并不是一成不变的,它们始终处在动态变化中。我们对益生菌的认识也在随时变化,而我们目前所有的努力并不是为了解释健康和疾病发生的原因,最终目的是为了预防疾病,为了预测未来的健康走向,这就需要结合多方信息,采用信息和技术整合的方法对疾病进行精准的诊断和治疗,采用益生菌进行疾病的精准预防和干预,最终实现“治未病”的目的。
相信随着人们生活水平的提高和消费观念的转变,更多地追求安全、健康和营养。通过相关部门和企业对益生菌产品的开发,宣传和消费引导,益生菌产业在国内将有广阔的发展前景。
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