一、益生菌概念
益生菌是对宿主有益的活性微生物的总称。益生菌主要定植于宿主体肠道和生殖系统内,能够促进营养物质的消化吸收,维持肠道菌群和微生态平衡,增强人体免疫力等,具有确切的健康功效。
二、益生菌种类及功效
优质益生菌包括双歧杆菌、乳酸杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌和短双歧杆菌。具体如下:
1.双歧杆菌
双歧杆菌是肠道内的重要益生菌,能够帮助维持肠道微生态平衡,促进消化、改善便秘和腹泻等问题??梢酝ü闳敫缓绺司乃崮?、发酵乳制品或益生菌补充剂来补充。日常饮食中增加这些食品的摄入,有助于维持肠道健康。
2.乳酸杆菌
乳酸杆菌具有促使人体肠道有益细菌的生长,抑制腐败细菌繁衍的功效,有助于消化乳糖,促进肠道健康,减轻腹胀、消化不良等症状。通过食用含乳酸杆菌的食品,如酸奶、泡菜等,或通过益生菌补充剂摄取,可以有效改善肠道功能。
3.鼠李糖乳杆菌
鼠李糖乳杆菌具有功能多样、风味独特、活菌数稳定、耐胃酸和胆汁性、可在人体内定殖(存活)等优势,具有调节免疫系统、抗炎作用,能帮助预防和缓解过敏症状。可以选择含有鼠李糖乳杆菌的发酵食品或益生菌补充剂,特别是在过敏季节或免疫力低下时摄取,有助于增强身体抵抗力。
4.嗜酸乳杆菌
嗜酸乳杆菌具有调节肠道菌群、增强免疫力、降低血脂等多种益生功效。对消化系统有显著益处,能够抑制有害菌的生长,促进营养物质吸收。通过摄取富含嗜酸乳杆菌的发酵食品,如酸奶、开菲尔等,或益生菌补充剂来获取,有助于改善消化功能,预防胃肠道疾病。
5.短双歧杆菌
短双歧杆菌有助于增强免疫力、改善消化功能、肠道菌群平衡、降低胆固醇水平,促进肠道健康,降低肠道疾病风险等。预防便秘和腹泻??裳≡窈卸趟绺司墓δ苄允称坊蛞嫔钩浼?,特别是对高胆固醇患者或有肠道问题的人群,有明显的健康益处。
图片1:益生菌的功效
三、益生菌的应用
随着消费者对益生菌的认知和关注度的提升,益生菌被广泛应用于食品中,特别是益生菌发酵乳已成为消费热点,其对人体的有益功能已被证实,研发具有功能性、低成本及适合普通消费者的益生菌发酵乳是目前主流方向。
1.食品工业:益生菌广泛应用于食品工业中,如酸奶、饮料、面包等。这些食品中的益生菌可以帮助人体消化吸收食物中的营养物质,维持肠道菌群的平衡,增强人体免疫力等。
2.医疗保?。阂嫔脖还惴河τ糜谝搅票=×煊?,如治疗腹泻、便秘、肠易激综合征等肠道疾病,以及预防感染性疾病等。
3.畜牧业:在畜牧业中,益生菌可以作为饲料添加剂,提高动物的消化吸收能力,促进动物生长,提高肉品质量等。
总之,益生菌是一类对人体有益的活性微生物,它们可以通过改善宿主肠道菌群生态平衡而发挥有益作用。随着人们对益生菌认识的不断深入,益生菌在食品、医疗、畜牧等领域的应用也越来越广泛。在未来,随着科技的不断发展,益生菌的应用前景将更加广阔。
图片2:益生菌的作用
四、国外发展历史
1.路易斯·巴斯德发明巴氏杀菌法:益生菌事实上在100多年前早已是爆红,在1857年的法国,有人通过显微镜观察发现引起发酵的主要原因来源于酵母和乳酸菌,平时经常喝鲜奶的童娃一定听过一个词,“巴氏杀菌”。这个“巴氏”指的正是这个试验的发现人法国微生物学家路易斯·巴斯德。方法是在62至65℃下消毒30分钟,或在75至90℃下消毒15秒。巴氏消毒不一定会对所有的益生菌产生影响。由于不同的益生菌对温度和酸碱度有不同的敏感性,巴氏消毒后的酸奶中有些益生菌可能会失活,而有些则能够幸存下来。虽然巴氏消毒会对酸奶产生一定的影响,但是它在杀菌和延长保质期方面仍然有很大的优势。这种方法不仅可以杀死牛奶中的病原体,而且不会影响牛奶的营养和风味。
图片3:法国微生物学家路易斯·巴斯德
2.梅契尼科夫、发现保加利亚乳杆菌:
在益生菌刚刚诞生的年代,也仅限于人类孜孜不倦追求长寿的需求,在一份保加利亚酸奶中,梅契尼科夫发现一种能大量产酸的杆状菌——保加利亚乳杆菌。19世纪末,梅契尼科夫在研究保加利亚和高加索地区居民的长寿现象时,发现这些地区的人们常常食用发酵乳制品,如酸奶?;谧约涸谕淌上赴矫娴难芯浚菲跄峥品蛉衔?,肠道中的有害细菌会产生毒素,导致人体衰老和疾病,而乳酸菌则可以抑制这些有害细菌的生长,改善肠道环境。他的这一理论为后来益生菌研究奠定了基础,推动了益生菌在预防和治疗肠道疾病中的应用。由于对胞噬作用的贡献梅契尼可夫于1908年,荣获了诺贝尔生理学和医学奖。
图片4:图梅契尼科夫
3.亨利 提西尔发现双歧杆菌
1899 年,儿科医生亨利提西尔从母乳喂养的婴儿粪便中,分离出一种厌氧革兰氏阳性杆菌,并命名为双歧杆菌。该菌不运动、无芽孢、形态多变的杆菌。最适生存温度为(37~42)℃,最适pH值6.5~7.0,广泛存在于人和动物的消化道、口腔等环境中。提西尔发现,补充这种分叉状的杆菌能治疗肠道感染造成的腹泻。
图片5:双歧杆菌形态
4.代田稔发现乳酸杆菌:
1930年日本代田稔博士从人体肠道中筛选出一株乳酸杆菌,经过培养和强化后确认可以活着通过肠道,有益于人类的消化,具有抵抗胃液、胆汁等强力杀菌作用的消化液作用,并且能以活体状态抵达人类的肠道系统,能有效预防食物中毒菌的感染,促进新陈代谢,还有改善便秘的效果。
图片6:代田稔博士
图片7:活性乳酸菌形态
5.1957年Gordon 在发表于著名医学杂志《柳叶刀》的论文中提出了有效的乳杆菌疗法的标准:“乳杆菌必须没有致病性,能够在肠道中生长,当活菌数量达到10?-10?时,明显具有有益菌群的作用?!?/p>
6.益生菌(probiotics)词源来自希腊语,含义是“对生命有益(for life)”。1965年由美国圣约翰大学的Lilley和Stillwell第一次使用,用来描述由微生物分泌的可以促进其他微生物生长的物质,与抗生素(antibiotics)相对应。此后其含义发生了多次变化,目前广泛使用的是由世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)给出的定义:益生菌是指活的微生物,当摄取足够数量时,对宿主健康有益。
7.1989年,美国 FDA和美国饲料管理协会公布了 42 种“可直接饲喂并通常认为安全的微生物”,其中包括了乳酸菌类、芽孢杆菌类等。而“益生菌“出现爆发式增长的时间节点,则是在 1994 年美国 FDA 颁布了《膳食补充剂与教育法案》,将膳食补充剂由按处方药管理,改为按食品和饮料类管理。也就是说,原本作为肠道用药的益生菌,可以作为普通食品审批、生产和销售,而不需要经历FDA对药物审批的漫长流程。
图片:8:美国食用益生菌审批手续
五、我国发展历史
10多年来,我国持续支持加大益生菌相关研究。国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划(863计划)都给予了大力支持。以“益生菌”为主题的论文数量呈快速增长趋势,发表了一大批优秀、优质论文,目前为止:2024年中国知网已收录部分益生菌期刊论文700余篇。
截至目前,我国申请益生菌领域专利数量位居全球第一,但主要集中于益生菌乳制品、食品、动物饲料及清洁产品中的单一/复配添加应用,在新型益生菌开发和原料制备工艺方面的专利较少。对比益生菌领域申请专利数位居第二的美国,以及法国、瑞士、韩国、日本等同样位列全球益生菌申请数量前十的国家,无不在益生菌研发各个环节及各层面的应用有着完整布局。
六、益生菌行业关键技术
为了提升益生菌的活性,全球范围内已经开发了多种技术。以下是其中一些关键技术。
1.包埋技术:一种前沿的封装与递送系统,其核心在于将益生菌巧妙地包裹于精心设计的?;ば曰手?,形成微小的胶囊结构。这种技术不仅有效?;ひ嫔馐芡饨缁肪车那趾Γ刮湓谌颂迥诘奈榷ǖ菟吞峁┝饲坑辛Φ闹С?。常见的包埋材料包括蛋白质(如乳清蛋白、酪蛋白和乳蛋白)、多糖(如果胶、黄原胶、海藻酸盐、纤维素和壳聚糖等)、聚氨基酸(如聚L赖氨酸、聚L鸟氨酸)、脂质体以及合成聚合物等。
2.晶球益生菌技术:该技术通常采用“三层晶球包埋技术”,通过三层不同功能的?;げ憷慈繁R嫔诘执锍Φ狼氨3指呋罹亢透呋钚?,从而再肠道中充分发挥作用。
3.其他技术:除了上述两种主要技术外,全球范围内的许多企业还在不断探索和创新其他益生菌技术,以满足不同消费者的需求和市场变化。
七、中国益生菌行业市场现状及发展趋势
中国益生菌行业市场现状?呈现出快速增长的态势,市场规模持续扩大。2023年,中国益生菌市场规模达到约1093.8亿元人民币,年复合增长率为14%?。预计到2026年,中国益生菌市场规模有望达到1377亿元人民币。
中国益生菌产业将继续保持高速发展的态势。从科研角度来看,益生菌相关课题将持续受到关注,作用机理和功能验证的研究将不断深化。这将为益生菌产业的发展提供更多科学依据和创新动力。从市场角度来看,产品将更加注重体现菌株和功能的差异性,以满足特定人群的特定健康需求。同时,随着法规的迭代和市场环境的变化,益生菌产品的剂型也更加多样化。相信在各方的共同努力下,未来的中国益生菌产业将更加蓬勃、多元和创新!”
八、国家产业政策
2021年1月,由中国食品工业协会食品安全标准法规工作委员会等单位联合提出《益生菌固体饮料(即食型复合益生菌)》团体标准立项计划,2021年7月2日,经中国食品工业协会组织益生菌产业专家及骨干企业会议讨论,将团标标准名称调整为《益生菌食品》。2021年12月,中国食品工业协会主办的《益生菌食品》团体标准新闻发布会在北京召开,《益生菌食品》团体标准从产业统筹的层面,正式赋予“益生菌食品”定义,从产业规划的角度明确了“益生菌食品”使用的益生菌菌株应当满足的法规依据,有望促进中国益生菌食品消费的高质量发展。
我国作为全球老年人口最多的国家,到2050年,我国老龄人口将超过4亿人,老龄化率超过30%。在这样的背景下,国务院《健康中国“2030”规划纲要》倡导从“治疗为主”向“以预防为主”。益生菌作为一种具有实际健康益处的产品,为预防中老年人身体不适提供了新的可能。
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