近年來,人們對腸道微生態與健康關系的認識有了更深刻的理解,繼益生菌、益生元、合生元之後,後生元進入人們視野。「後生元」的提出,與益生菌關系緊密。益生菌的定義中特別強調了活體微生物,它的健康促進作用也被廣泛證實。然而隨著研究的深入,許多研究人員發現有些非生命物質,如滅活的菌體、代謝產物、細胞上清液等也可影響機體的生理功能。為了將這些物質與益生菌進行區分,後生元(postbiotic)的概念應運而生,並逐漸成為科學研究的一個熱點話題。
簡單來說,後生元是益生菌經過加工處理後的益生菌代謝成分的統稱,包括死亡菌體及其代謝產物。2021年5月,國際益生菌和益生元科學協會(ISAPP)發布了後生元共識聲明:後生元是對宿主健康有益的無生命微生物和/或其成分的製劑,包括無生命的菌體、菌代謝產物和/或菌裂解後成分。其中,代謝產物主要有胞外多糖、短鏈脂肪酸、細菌素和有機酸等;菌體成分主要有脂磷壁酸、磷壁酸、肽聚糖、衍生多肽和細胞表面蛋白等。
2023年2月,國內首個後生元團體標準《益生菌製品乳酸菌類後生元》正式發布實施,標準中首次將後生元定義為:對宿主健康有益的遺傳背景明確的滅活微生物和/或菌體成分,包括或不包括其代謝產物的製品;化學合成的成分以及病毒/噬菌體及其產物除外。基於目前科學研究及產業應用現狀,後生元的定義和範疇仍在不斷完善和拓展。
後生元的來源菌株的遺傳背景和生物學特性需明確且公認安全,且在菌株水平進行鑒定、健康功效和安全性評價。後生元保有與活菌相同活性的菌體成分,即使經過高溫處理和胃腸道的消化,也具有高度生理活性。對製備的後生元要進行成分分析,明確功效因子及可能產生的潛在有害物質,之後進行毒理學、藥效學和藥代學分析,確定後生元的安全性、健康功效和最適攝入量。目前,國內外關於後生元的安全評價尚未形成共識,有待進一步完善。
盡管後生元的作用機製尚不明確,但已有許多研究表明後生元具有以下幾種促健康功能:
抗炎、抗過敏。例如,後生元中的丁酸鹽可以減輕腸道炎癥反應。
後生元中含有乳酸、細菌素等抗菌物質,能夠促進腸道微生態平衡。
後生元在對抗肥胖、高血壓、心血管疾病等代謝性疾病中均有作用。
後生元能夠保護胃腸粘膜。例如,副幹酪乳桿菌衍生的後生元可以保持腸道屏障的完整性。
促進皮膚健康,對抗結直腸癌。
目前後生元的健康作用研究主要基於體外和動物實驗,還需要進一步開展人體臨床研究進行驗證。
同益生菌類產品相比,後生元不僅可以模擬益生菌的促健康作用,還具有以下優勢:
1.分子構成明確。
2.安全性良好,避免了活菌產生免疫反應、傳遞耐藥基因等問題。
3.質量穩定,儲存期長。
4.加工方式便利,不受加熱和pH影響,可與抗生素聯用。
5.產品應用廣泛,既能替代益生菌應用於乳品、飲料等加工食品,也能用於不適用添加益生菌的產品,滿足消費者健康需求。
一方面,後生元在食品工業中具有很大的應用價值,可作為食品營養補充或生物防腐劑等。另一方面,後生元在對某些疾病的治療上具有積極作用,可用於改善腸炎、緩解便秘,也可用於緩解過敏,在醫學領域具有很大的應用潛力。將後生元添加於藥品、營養保健品中,可能會成為輔助治療某些疾病的新方法、新手段。
後生元可以從免疫調節、代謝調節、增強上皮屏障等方面促進人體健康,並具有與益生菌相比的諸多優勢,可能是一種新型的、安全的替代品,在功能性食品、營養品或藥物等醫療領域具有廣闊的應用前景。然而,後生元食品和藥品的安全性還有待深入研究與評估。因此,未來後生元的研究方向應集中在作用機製探索和安全性評價等方面,以更好地利用後生元解決健康問題。
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