综述:后生元对异生物质生物降解潜力的研究综述

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Current Nutrition & Food Science

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了后生元(postbiotics)在降解食品污染物(如农药、霉菌毒素等异生物质xenobiotics)中的生物解毒机制,揭示了其通过调节肠道菌群(probiotics)和宿主反应实现高效、低成本去毒化的潜力,为新型食品安全策略提供理论依据。

  

Abstract
现代工业与农业活动产生的环境污染物(如农药、生物胺、霉菌毒素)对全球食品安全构成严峻挑战。异生物质(xenobiotics)的长期暴露会引发健康风险,而传统去污技术存在条件限制。近年研究发现,利用益生菌(probiotics)及其代谢产物——后生元(postbiotics)进行生物解毒,能有效阻断异生物质诱导的菌群失调(dysbiosis)并降低毒性。

后生元的直接解毒机制
后生元通过酶促反应直接降解异生物质:

  1. 酶系统作用:如乳酸菌产生的乙酰酯酶可分解农药有机磷键
  2. 吸附效应:细菌细胞壁成分(肽聚糖、脂磷壁酸)与霉菌毒素(如黄曲霉毒素B1)形成不可逆复合物
  3. 代谢转化:短链脂肪酸(SCFAs)通过甲基化/羟基化降低污染物活性

宿主-微生物互作调控
后生元通过双重途径增强宿主解毒能力:

  • 肠道屏障强化:上调紧密连接蛋白(ZO-1, occludin)表达,减少异生物质肠漏
  • 免疫调节:激活Nrf2/ARE通路提升抗氧化酶(SOD、CAT)活性,缓解氧化损伤
  • 菌群稳态重建:抑制条件致病菌(如产气荚膜梭菌)增殖,恢复优势菌群(双歧杆菌等)

应用前景与挑战
当前研究证实后生元在谷物防霉(脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON降解率>60%)、水产养殖(氯霉素残留清除)等领域效果显著,但规模化生产稳定性、菌株特异性选择等问题仍需突破。未来或可通过合成生物学改造工程菌株,实现精准解毒。

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