基于Pickering乳液技术的海洋源益生菌递送系统构建及其对肠易激综合征的治疗作用研究

本研究针对肠易激综合征（IBS）患者肠道菌群失衡和益生菌递送效率低下的问题，通过Pickering乳液技术构建了负载海洋源益生菌Lacticaseibacillus casei DS31的微胶囊（PE-COS）。研究发现，该递送系统显著提高了菌株在胃肠环境中的存活率，通过下调炎症因子（IL-1β、TNF-α）和脑肠轴相关介质（5-HT、SP），修复紧密连接蛋白（Claudin-1、ZO-1）和水通道蛋白AQP3表达，有效缓解IBS-D模型小鼠腹泻和内脏高敏感症状。该研究为海洋益生菌资源开发和功能性食品应用提供了新策略。

　　

肠易激综合征（IBS）作为一种常见的功能性胃肠疾病，全球患病率高达10%-15%，其中腹泻型（IBS-D）患者饱受腹痛、腹泻和内脏高敏感的困扰。当前治疗手段以对症缓解为主，缺乏根治性方案。越来越多的证据表明，肠道菌群紊乱、肠屏障损伤和脑肠轴失调是IBS发病的关键环节。尽管益生菌疗法展现出潜力，但常规菌株面临胃酸灭活、定植效率低等瓶颈。与此同时，浩瀚海洋中蕴藏的微生物资源尚未被充分开发用于人类健康领域。

针对这些挑战，自然资源部第三海洋研究所的研究团队创新性地将海洋源益生菌Lacticaseibacillus casei DS31（分离自大黄鱼肠道）与Pickering乳液技术相结合，构建了壳寡糖（COS）修饰的W₁
/O/W₂
型微胶囊递送系统。这项发表于《Journal of Functional Foods》的研究，通过多维度实验证实了该体系在改善IBS-D症状和调节肠道微生态方面的卓越功效。

研究团队采用两步乳化法制备微胶囊，通过激光共聚焦显微镜（CLSM）观察微观结构，结合ELISA、qPCR和16S rRNA测序等技术系统评估了干预效果。动物实验采用番泻叶灌胃联合束缚应激建立IBS-D小鼠模型，设置正常组、模型组、利福昔明阳性对照组、游离DS31组（LCDS31）和微胶囊组（MCS）。

3.1 微胶囊特性研究
含0.6% COS的PE-COS4微胶囊在30天储存期内活菌数保持1.12×10¹⁰
CFU/g，pH 3环境下2小时内活菌增殖显著（p<0.05）。CLSM证实微胶囊呈现典型"水包油包水"结构，活菌被有效包裹在内水相。

3.2 行为学改善
与模型组相比，MCS组小鼠粪便含水量降低27%，Bristol粪便评分从6.2降至4.1（p<0.05），腹部撤回反射（AWR）在0.6 mL球囊扩张时评分降低42%，表明内脏高敏感显著缓解。

3.4 炎症与脑肠轴调控
微胶囊干预使结肠组织IL-1β水平从14.43 pg/mL降至8.45 pg/mL（p<0.05），血清5-HT和皮质酮（CORT）分别下降31%和28%。肥大细胞脱颗粒率由模型组的68%降至39%。

3.6 肠屏障修复
免疫组化显示MCS组紧密连接蛋白ZO-1表达量较模型组提高2.3倍，水通道蛋白AQP3表达恢复至正常组90%。qPCR证实Claudin-1和SCF mRNA表达分别上调1.8倍和下调57%。

3.8 菌群调节
16S分析显示MCS组显著增加阿克曼菌（Akkermansia）丰度（+15%），减少脱硫弧菌（Desulfovibrio）（-9%）。值得注意的是，游离DS31组在恢复菌群平衡方面表现更优，提示微胶囊缓释特性可能影响定植时效。

这项研究开创性地将海洋益生菌与先进递送技术结合，证实Pickering乳液能有效保护Lacticaseibacillus casei DS31通过胃酸环境。其治疗机制涉及多靶点调控：通过SCF/c-kit通路抑制肥大细胞脱颗粒，降低5-HT等致敏介质释放；上调Claudin-1/ZO-1修复肠屏障；调节AQP3改善水代谢紊乱。特别值得注意的是，虽然微胶囊在急性期症状控制上优于游离菌，但长期菌群调节效果提示需要优化释放动力学。

该成果不仅为IBS-D提供了新的干预策略，更展示了海洋微生物资源在功能性食品开发中的巨大潜力。未来研究可进一步探索DS31代谢产物与宿主免疫系统的对话机制，以及微胶囊材料（如DHA藻油）本身对肠黏膜的协同保护作用。这项技术也有望拓展至其他胃肠道疾病的治疗领域，实现从海洋到临床的价值转化。