beat365亚洲唯一官网研发|beat365亚洲唯一官网后生元创新团队发表论文解析后生元功能性成分及作用机制
2024-11-01 10:09:45 浏览量: 596 作者:beat365亚洲唯一官网
2024-11-01 10:09:45 作者:beat365亚洲唯一官网
青岛农业大学-beat365亚洲唯一官网后生元创新团队在国际权威学术EI期刊《食品工业科技》发表综述文章,解析了后生元功能性成分及作用机制。
益生菌因其对机体具有多种益生功效而越来越受到科研界和产业界关注。许多研究表明,益生菌的多种益生特性与其代谢产生的活性产物密切相关。益生菌的活性代谢产物主要有胞外多糖、细菌素、维生素、有机酸和短链脂肪酸等,它们在抗炎症、抗氧化、调节免疫、预防或治疗代谢性疾病等方面发挥积极作用后生元是指对健康有益的无生命微生物或其成分的制剂,包括益生菌的死菌体及其代谢产物。基于后生元的多组分特性,后生元在生理功能上也具有“多功能性”, 本文对益生菌活性代谢产物的种类、功能及其应用等方面进行了综述,解析后生元功能多样性的作用机制。
一、胞外多糖
胞外多糖(Extracellular polysaccharide,EPS)是微生物中以紧密结合的包膜或松散附着的粘液层形式分泌的细胞外大分子,其功能和应用主要取决于单糖组成、分子量和分支。近年来越来越多的研究证明,乳酸菌产生的EPS具有许多重要的生理功能,抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、抗炎症、抗生物膜等…同时对改善发酵食品的口感、质地和流变性等有重要作用,已被广泛应用于食品加工领域。
二、细菌素
乳酸菌细菌素是由乳酸菌发酵产生的多肽类物质,相对分子量较小,能够选择性的抑制或杀死病原菌,对有益菌没有抑制作用。研究发现细菌素和抗生素同时服用,可以提高抗生素的杀菌功效、降低耐药性产生的可能性,同时平衡肠道菌群,缓解抗生素带来的副作用。靶向清除对健康不利的病原菌和不会产生耐药性是细菌素的优势。
细菌素主要是作用在细胞膜上,先结合到细胞膜表面上的特异性和非特异性受体,再嵌入到质膜内部,凝聚形成寡聚体结构,最终在质膜上形成亲水性膜孔。这些膜孔的大小随细菌素浓度增大而变大,释放细胞内部更多的离子和大分子,使质膜的质子动势丧失,使得细胞不断消耗ATP去维持,最终自身无法获得足够ATP而失去正常生理活动功能死亡。
三、有机酸
有机酸是一类酸性有机化合物,常以游离态、盐、酯的形式存在,多溶于水或乙醇。常见的有机酸有琥珀酸、柠檬酸、苯乳酸等。乳酸菌发酵产生的有机酸对提高食品的品质、保质期及安全性起着至关重要的作用,并且乳酸菌对病原菌及腐败菌的抑制作用也主要依赖其产生的多种有机酸。有机酸由于其具有降低肠道pH,抑制胃肠道病原菌的生长等益生特性,在促进动物生长、调节免疫等方面具有较好效果。
四、短链脂肪酸
短链脂肪酸(SCFAs)是含1~6个碳原子的有机羧酸,其中乙酸、丙酸和丁酸占所有SCFAs的90%。据报道短链脂肪酸提供了人类每日所需能量的大约10%。SCFAs在人体内提供多种有益作用,可以通过一些与肠道屏障功能、葡萄糖稳态、免疫调节、食欲调节、肥胖相关的组织特异性机制直接调节宿主健康,而且对多种疾病具有治疗作用,包括炎症性肠病、结肠癌、细菌性感染、糖尿病、精神疾病和心脏病等。主要功能包括:增强肠道屏障、缓解肠应激、促进神经元发育、缓解焦虑和失眠、降压、降血糖、抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗过敏、保护肝脏和肾脏、促进生长发育。
五、维生素
维生素是动物和人类生命活动所必需的物质,当机体从外界摄取的维生素不能满足其生命活动的需要时就会引起新陈代谢功能紊乱,导致生病甚至死亡。益生菌能够产生多种关键营养素和生长因子,维生素是其中重要的一类。有研究发现乳酸菌可以产生多种必需的维生素,如核黄素、叶酸、钴胺素,这些维生素对生命系统的细胞和代谢生长至关重要。乳酸菌能够合成多种维生素,主要包括维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12等B族维生素。这些维生素在人体中起着重要的生理功能,包括能量产生、细胞维护、神经系统健康等。乳酸菌通过发酵代谢产生这些维生素,有助于改善肠道健康和促进整体营养吸收。
六、其他
除上述活性物质外,益生菌还代谢产生多种具有生物活性的酶及一些小分子。
如益生菌会通过产生一些宿主中可能缺少的蛋白酶、脂酶、酯酶以及淀粉酶等帮助催化一些代谢反应。比较典型的是益生菌产生β-半乳糖苷酶和乳糖酶帮助宿主分解乳糖以缓解宿主乳糖不耐受。通过发酵蛋白质,益生菌可以产生一些小分子肽、氨基酸、酚类、内酯和吲哚类物质,在维持能量平衡、抗氧化、抗炎症,以及通过免疫信号传递拮抗病原微生物中发挥作用。有研究发现益生菌的活性代谢产物D-色氨酸可以有助于调理免疫反应、影响肠道微生物菌群结构并能减轻过敏性呼吸道疾病症状。
总 结
随着研究的深入,益生菌发挥功效的作用机制逐渐清晰,很多活性代谢产物在功能上可能存在“协同”作用,在应用上或许不需要单独分离纯化使用。例如,在拮抗致病菌方面,益生菌可以产生细菌素、有机酸等多种抗菌物质,这些抗菌活性物质共同使用时效果更好。后生元作为益生菌有益代谢物质的混合物,不仅具有益生菌活性代谢产物的功能,而且不受活性限制,更适合工业化应用。因此,后生元的研究将会成为益生菌活性代谢产物研究领域另一个重要的发展方向。