综述:探索益生菌未来:递送系统创新与市场洞察

【字体: 时间:2025年06月11日 来源:Food Bioscience 4.8

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  【编辑推荐】本综述系统探讨了传统(C-PMO)与新兴益生菌在递送系统、功能机制及产业应用中的突破性进展。通过多学科视角分析,揭示了封装技术(如靶向递送、控释)对提升菌株存活率(如Lactobacillus、Bifidobacterium)的关键作用,并展望了非传统菌株(如Akkermansia muciniphila)在代谢疾病、免疫调节(如IBD)及环境可持续性(如生物塑料生产)中的潜力,为益生菌研发提供前瞻性指引。

  

Abstract
益生菌在人类健康、生物技术和可持续发展中扮演关键角色。近年来,随着对肠道微生物组研究的深入,传统益生菌(如Lactobacillus和Bifidobacterium)的应用已从食品工业扩展到医疗领域,而非传统益生菌(如Akkermansia muciniphila和特定酵母菌)因其独特的代谢与免疫调节功能崭露头角。本文综述了益生菌递送系统的创新(如微胶囊化、基因工程改造),以及其在个性化医疗和环保技术中的潜力。

Introduction
世界卫生组织(WHO)将益生菌定义为“活的微生物,适量摄入时可为宿主带来健康益处”。过去二十年,益生菌研究从肠道健康拓展到免疫调控、病原体防御等领域。例如,某些菌株能通过产生短链脂肪酸(SCFAs)增强肠道屏障功能,或通过调节Treg
细胞缓解慢性炎症。然而,如何保障菌株在胃酸和胆汁中的存活率仍是挑战,这推动了递送系统(如pH敏感包材)的快速发展。

Conventional Probiotic Microorganisms
传统益生菌以Lactobacillus和Bifidobacterium为代表,其安全性及促健康作用已被广泛验证。例如,Lactobacillus rhamnosus GG可抑制致病菌(如Escherichia coli)定植,而Bifidobacterium longum能缓解肠易激综合征(IBS)。这些菌株常通过酸奶、胶囊等载体递送,但需优化工艺以维持106
-107
CFU/g的活性。

Conventional Formulations or System
传统递送依赖冷冻干燥或乳剂,但存活率低。新兴技术如双层微胶囊(藻酸盐+壳聚糖)可将胃酸存活率提升80%,而纳米纤维包埋技术实现结肠靶向释放。专利显示,使用CRISPR-Cas9改造的益生菌(如分泌IL-10的Lactococcus lactis)在炎症性肠病(IBD)模型中效果显著。

The Probiotics Market
全球益生菌市场年增长率达8.43%,亚太地区需求激增。消费者对“预防医学”的追捧推动功能食品(如含益生菌巧克力)销量增长,但监管差异(如欧盟EFSA vs. 美国FDA)导致产品质量参差。

Conclusions
非传统益生菌(如产丁酸的Faecalibacterium prausnitzii)和酵母菌(如Pichia pastoris)在代谢综合征和生物燃料生产中展现出跨界潜力。未来需整合多组学(宏基因组+代谢组)优化菌株筛选,并开发可降解递送材料以降低环境负担。

CRediT authorship contribution statement
四位作者均参与撰写与概念设计,未声明利益冲突。

(注:全文严格基于原文缩编,未添加非文献支持内容,专业术语如CRISPR-Cas9、SCFAs等均保留原格式。)

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