《Food Chemistry》：Advances in co-encapsulation of probiotics and prebiotics: From improving probiotic survivability, intestinal colonization and health benefits to food applications
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•共包封益生元-益生菌递送系统的制备。•递送系统增强益生菌的稳定性和存活率。•共包封改善靶向释放和肠道定殖能力。•该系统可实现可规模化的功能性食品产品的配方设计。•共包封益生菌有助于改善宿主整体健康。引言益生菌是活的微生物，通过维持或恢复肠道微生态来对宿主发挥促进健康的作用。
• 共包封益生元-益生菌递送系统的制备。
• 递送系统增强益生菌的稳定性和存活率。
• 共包封改善靶向释放和肠道定殖能力。
• 该系统可实现可规模化的功能性食品产品的配方设计。
• 共包封益生菌有助于改善宿主整体健康。
引言 益生菌是活的微生物，通过维持或恢复肠道微生态来对宿主发挥促进健康的作用。它们通常包括乳杆菌属（L.）、双歧杆菌属（B.） 和酵母属（S.） 的物种。1953年，Werner Kollath首次使用"益生菌"一词，该词源自拉丁语"pro "和希腊语"βio "，意为"为了生命"，并将其定义为"具有促进健康特性的活性微生物"（Latif等人，2023）。这些微生物通过维持肠道微生态稳态、肠道屏障层、免疫反应调节以及调节炎症和氧化应激来促进宿主的健康状况（Xiao等人，2025）。益生菌代谢物具有生物活性，有助于减轻神经系统疾病、病原微生物感染、糖尿病、高尿酸血症、胃肠道疾病和结直肠癌（Tukaram等人，2025）。建议每天至少摄入每克108 –109 个菌落形成单位（CFU/g），以获得益生菌食品期望的促健康益处（Gan等人，2025）。
益生菌在环境条件和加工过程中会遇到各种应激，这些应激可能对其存活率产生负面影响。给予宿主后，严酷的胃环境条件会显著降低益生菌的存活率，从而限制其促进健康的活性（Peruzzolo等人，2025）。研究人员提出了各种包封策略以增强益生菌菌的稳定性和活力。最近，共包封技术被确认为一种有效的方法，用于保护敏感营养素免受恶劣环境、加工、储存和胃肠道条件的损害。这些共包封的微粒/纳米颗粒表现出可控的肠道释放行为和增强的生物活性（Shanuke等人，2025；Taghrir等人，2024）。
益生元是不能消化的食品成分，如β -葡聚糖、寡糖、木寡糖（XOS）、果寡糖（FOS）和菊粉。这些益生元的推荐摄入量有助于调节肠道健康（Ali等人，2025）。益生元和益生菌以联合状态共同摄入被称为合生元，其在宿主体内具有某些促进健康的活性（Zhang等人，2025）。各种共包封策略，如喷雾干燥、冷冻干燥、水凝胶、生物膜、美拉德结合物和可食用膜，可用于将益生菌与益生元共包封，以实现有效的递送以及在加工过程中和在宿主体内发挥增强的功能（Jia等人，2025；Lu等人，2025；Zhong等人，2025）。这些共包封的益生元和益生菌（CPP）微粒或纳米颗粒可用于制备各种商业功能性食品产品，涵盖乳制品和非乳制品领域，以满足消费者对功能性食品产品的需求，同时满足营养需求（Uma?a等人，2024）。
"益生菌和益生元的共包封"的概念已在最近的研究中得以探讨，这些研究检查了包封策略、工艺参数及其应用。这些研究通过编录壁材料、包封策略、加工和消化稳定性的信息，提供了一个坚实的平台。然而，本研究旨在建立一种系统方法，通过全面综述经工业验证和新兴的共包封策略，将配方科学与生物效能联系起来。它专注于理解影响益生菌稳定性、存活率和与宿主健康相关的定殖能力的机制，而不仅仅是它们在转运过程中的保护屏障作用。综述还涉及了在商业规模上制备基于CPP的功能性食品产品的工业放大、法规合规和临床验证的实际复杂性。
本文使用Web of Science、PubMed和中国国家知识基础设施（CNKI）作为搜索引擎进行文献检索和收集，以"益生菌（probiotics）"、"益生元（prebiotics）"、"共包封（co-encapsulation）"为主要关键词，以"策略（strategies）"、"定殖（colonization）"、"存活率（survivability）"、"商业化（commercialization）"、"临床试验（clinical trials）"、"健康益处（health benefits）"为次要关键词。通过仔细阅读、评估和总结约250篇论文完成综述。使用2021年至2026年发表的、来自享有盛誉的国际公认期刊的同行评议文章和高影响力综述，重点关注该领域最新的技术和机制进展，用于筛选数据。然而，2020年之前发表的高度相关和基础性研究被选中以提供历史背景和理论框架。仅关注宏观描述性数据、缺乏机制解释或未经证实的定量推理方法的研究经过批判性分析或排除。
各章节摘要 可用于包封益生菌的可能益生元 益生元通常被认为是支持益生菌生长和促进人类健康的底物（Wang, Su, Liu等人，2025）。"益生元"一词首次由Gibson和Roberfroid于1995年提出，作为一种有利于肠道微生物群的食物成分，有助于改善整体健康（Gibson & Roberfroid, 1995）。该术语于2016年由国际益生菌和益生元科学协会（ISAPP）重新定义为可被选择性利用的食物成分。
益生菌的益生元共包封技术 有效包封系统的主要目标是在保留益生菌生理特性的同时，将具有活性的益生菌菌递送到肠道（Shanuke等人，2025）。这些微生物在加工、储存和上消化道的游离状态下表现出较差的稳定性，对其定殖能力产生负面影响（Xiao等人，2025）。在简单的合生元混合物中，益生菌微生物主要以游离形式存在，周围环绕着松散可利用的益生元。
通过益生菌和益生元共包封改善益生菌存活率 益生菌功能性食品有效转化为临床支持且商业可行的产品，取决于将具有活性、功能性的益生菌微生物递送到人体肠道（Ma等人，2025）。在这一过程中，益生菌细胞要承受各种应激，包括严酷的加工、储存和胃肠道条件，这些条件可能严重影响其存活（Rashidinejad等人，2022）。对这些过程中益生菌细胞行为的机制理解。
通过益生菌和益生元共包封改善肠道定殖 益生菌在肠道中的定殖是评估益生菌菌株在宿主中功能有效性的关键因素（Tukaram等人，2025）。在经受恶劣环境、加工和消化条件后，CPP到达肠道区域，在发挥功能之前面临若干额外挑战（Li等人，2023）。这些挑战包括定殖抗性、黏附能力、适应性、竞争排斥和胞外多糖等。
益生元共包封益生菌在食品工业中的应用 CPP在功能性食品制备中的使用是加工工业中一个快速发展的领域，旨在利用其促进健康的益处，如图3所示。益生菌菌株的选择应考虑其技术特性以及与特定食品配方的相容性（Latif等人，2023）。益生元和益生菌常常面临各种环境和加工压力，包括pH变化、极端温度、低水活度和不足等条件。
通过益生菌和益生元共包封促进健康益处 共包封益生菌在加工、储存和体内受到保护，免受恶劣环境条件的侵害，并通过不同机制促进靶向位点递送，从而改善宿主的健康状况，如表3所示。这些健康益处包括增强的消化功能、改善的免疫反应、肠道微生物群的调节以及预防胃肠道疾病，突显了CPP对整体健康的重要性。
CPP在精准营养中的作用：下一代策略 精准营养是一种新兴策略，旨在通过根据个人、遗传、生活方式和环境因素提供营养建议来增强干预效果和依从性。它采用分层或靶向方法，为具有共享或相似特征的群体开发特定的咨询建议（Han, Liu等人，2025）。具有相似代谢行为的群体被归类为同一种代谢表型。CPP在精准营养中的作用超越传统。
结论与未来建议 利用最先进的包封策略将益生菌与益生元共包封，提供了一种在恶劣环境、加工和消化压力下保存益生菌活力的方法，从而实现靶向递送和增强肠道定殖。益生元刺激益生菌生长，有助于稳定性和维持肠道稳态。益生菌微生物可以产生特定的代谢物，可能修复肠道屏障、增强免疫信号和改善胆汁酸代谢等。
CRediT作者贡献声明 Waqas Ashraf： 撰写——初稿、可视化、软件、资源、方法学、调查、概念化。Tao Fei： 撰写——初稿、验证、资源、方法学、概念化。Jiamu Kang： 软件、正式分析、数据整理、概念化。Xue Lin： 可视化、资源、正式分析、数据整理。Lu Wang： 撰写——审阅与编辑、验证、监督、项目管理、资金获取、概念化。
利益冲突声明 作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文所述的工作。
致谢 本研究由中国
国家重点研发计划项目 （编号：2022YFD2100702）、
海南省国际科技合作计划 （编号：GHYF2026047）以及
海南大学 南繁和高效热带农业协同创新中心 （编号：XTCX2022NYC19）资助。所有图表均使用
https://BioRender.com 制作。
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