后生元研究进展及应用现状

后生元是对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分制剂,具有安全稳定、易于储存和生产、化学结构明确等优点。本文针对后生元主要活性成分、益生功能以及应用现状进行了综述,阐述了关于灭活的菌体细胞、菌体成分及菌体代谢产物对宿主的健康益处,总结了后生元在增强免疫力、调节胃肠道功能、缓解肥胖、维护口腔健康、预防骨质疏松等方面的研究进展,列举了日本、美国、德国以及国内市场的后生元产品,并提出了后生元存在的挑战和新研究方向。

复合益生菌后生元的功效及有益代谢产物的研究

为了研究复合益生菌后生元的功能和作用机制,本研究以副干酪乳酪杆菌ProSci-101和青春双歧杆菌B8589复合发酵的后生元为研究对象,利用代谢组学技术分析了复合益生菌后生元的有益代谢产物。结果显示,复合益生菌后生元的抑菌能力和抗氧化能力显著(P<0.05)强于单菌株发酵后生元。代谢组学分析结果显示,复合益生菌后生元与ProSci-101和B8589单菌株发酵的后生元相比,分别存在159和161个差异代谢产物,差异代谢通路主要为氨基酸和甘油磷脂代谢等。复合益生菌后生元中富集了生物碱、黄酮、有机酸等有益代谢物。研究为复合益生菌后生元的开发及应用提供了理论依据。

食品中后生元的研发和应用研究进展

后生元概念将原本混乱的灭活益生菌概念进行了统一,引起了更广泛的关注。目前,可制备后生元的菌株仍以传统益生菌为主,但随着下一代益生菌研究的深入,符合后生元概念的菌株也不断更新。首先,介绍了后生元最主要的健康功效是改善肠道健康,包括缓解肠道炎症、改善肠道菌群、缓解便秘等。其次,阐释了后生元还能够作用于其他组织,发挥改善代谢异常、维护口腔健康等功能。功效因子的揭示是阐明后生元多样化功能的关键。传统认为功效组分主要是细菌结构组分,如胞外多糖、肽聚糖等,然而近年来的研究证实短链脂肪酸、胞内蛋白、氨基酸代谢物等也发挥了重要的作用,后生元也被认为是多种功效组分的集合体。这也意味着它能够同时激活多类别的细胞表面受体,引发协同效应或交叉反应,从而发挥更直接、更广泛的生物活性作用。最后阐述了,从产业化角度,后生元有安全性更高、储运更方便、作用更直接等独特的优势,在功能性膳食补充剂、食品品质改良剂、防腐剂等方面具有很好的应用前景。但是,在产业转化过程中也出现了一些问题和困难,主要集中在后生元功效循证并不充分,配套的安全评估方法、定性定量检测方法欠缺、法律法规缺乏支撑等方面。

贮藏温度对火棘鲜果采后生理及功效活性成分的影响

以重庆彭水野生火棘鲜果为试材,研究贮藏温度对火棘功效活性成分原花青素、黄酮、总酚和VC含量的影响,分析相关抗性酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、苯丙氨酸解氨酶(shenylalanine ammonia lyase,PAL)活性和次生代谢产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及腐损率变化趋势。结果表明:-5、-3、-1、1、3、5℃贮藏60 d原花青素保持率分别是初始含量的72.97%、65.43%、48.12%、29.76%、21.33%和19.22%;黄酮保持率分别为77.25%、76.27%、72.01%、60.39%、56.96%和35.19%;总酚保持率分别为83.66%、82.61%、62.80%、55.69%、48.51%和43.11%;VC保持率分别为87.17%、86.43%、75.46%、54.83%、36.06%和24.35%;SOD活性保持率分别为81.56%、79.78%、66.32%、27.86%、15.83%和11.25%;PAL活性保持率分别为57.43%、50.05%、42.00%、19.69%、15.62%和14.12%;MDA累积程度与初始含量相比,分别为2.19、2.59、4.51、6.52、7.52倍和8.54倍;腐损率与5℃贮藏60 d相比,分别低88.10%、87.94%、81.09%、54.25%和12.53%。-5、-3℃贮藏与5、3、1、-1℃贮藏相比均可有效保持原有功效成分、降低腐损率、减少MDA累积程度、保持较高SOD和PAL活性,但-5℃和-3℃贮藏差异不显著,-3℃可作为优选贮藏温度。

发酵中药后生元对母猪生产性能、抗氧化性能和肠道菌群的影响

试验旨在研究发酵中药后生元对母猪生长性能、抗氧化性能和肠道菌群等的影响。选取同批次妊娠母猪180头,随机等分为2组。对照组母猪饲喂基础饲粮,试验组母猪从上产床开始直至断奶,在全价料中添加6 kg/t发酵中药后生元,统计母猪的生产性能,测定血清抗氧化指标和肠道菌群指标。结果显示:①试验组窝均断奶数较对照组多0.64头,窝均断奶重较对照组高0.48 kg,哺乳期仔猪成活率较对照组高5.51个百分点,均差异显著(P<0.05)。②试验组母猪血清中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)水平及总抗氧化能力(T-AOC)在第14天和第28天均显著升高(P<0.05);丙二醛(MDA)含量在第28天显著下降(P<0.05)。③与第0天相比,试验组母猪肠道菌群第28天时Faith’s PD指数显著升高(P<0.05),肠道菌群多样性得到提高;螺旋体门(Spirochaetes)、密螺旋体属(Treponema)和普雷沃氏菌属(Prevotella)等的相对丰度极显著升高(P<0.01);总体菌群的分布均匀性更好。综上,发酵中药后生元可提升哺乳期母猪的生产性能,显著增强哺乳期母猪血清抗氧化指标,降低体内有害代谢产物的积累;在改善肠道菌群结构方面具有明显效果。

补充后生元对犬粪便特性、血清生化指标及粪便菌群的影响

研究旨在探讨后生元对宠物健康的影响。选择12只比格犬,根据体重和性别一致的原则,随机分成两组(A组和B组),每组6个重复,每个重复1只犬。研究采用交叉试验,比较了成年健康比格犬采食添加200 g/d后生元的日粮及对照日粮期间血清生化指标及粪便菌群的差异。结果显示,采食基础日粮的比格犬平均粪便评分为2.97,采食添加后生元日粮的比格犬平均粪便评分为2.54。与采食基础日粮相比,采食添加后生元日粮的犬血清甘油三酯含量下降了51.16%(P<0.05),胆固醇含量下降了29.92%(P<0.05),血清尿酸含量下降了11.43%(P<0.05)。与采食基础日粮相比,采食后生元日粮的犬血清免疫球蛋白G(IgG)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1(IL-1)含量分别降低了7.85%、23.97%和29.54%(P<0.05)。后生元后可增加犬粪便中乳杆菌属(Lactobacillus)和芽孢杆菌(Bacillus)等有益菌的相对丰度,降低梭杆菌属(Fusobacterium)和厌氧螺菌属(Anaerobiospirillum)等有害菌的相对丰度。研究表明,日粮中补充后生元能够改善犬的肠道健康。

后生元Probio-Eco缓解幽门螺杆菌感染的作用评价

该文探究后生元Probio-Eco对幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)的抑制和清除作用、对Hp黏附胃上皮细胞AGS的影响,以及评估和分析Probio-Eco抑制Hp诱导胃上皮细胞AGS分泌炎症因子白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)的能力。结果显示:Probio-Eco能够有效抑制Hp的生长和降低Hp对胃上皮细胞AGS的黏附率[Hp bio-73976、Hp bio-73975和Hp bio-73974的黏附率分别为(74.25±6.13)%、(79.92±4.36)%、(72.13±5.83)%];还可抑制Hp诱导胃上皮细胞AGS分泌炎症因子IL-8[对Hp bio-73976、Hp bio-73975和Hp bio-73974的抑制率分别为(685.23±21.34)、(632.75±19.35)、(690.32±18.43)pg/mL],与模型组相比均差异显著(P<0.01)。随静置时间的延长,Probio-Eco与Hp的交互凝集力增强,静置24 h后,交互凝集率达到90.0%以上;电子显微镜结果发现Probio-Eco使Hp出现凹陷、破裂等明显形态结构变化。综上,Probio-Eco能够有效抑制Hp的生长、降低Hp对胃上皮细胞AGS的黏附率、抑制Hp诱导胃上皮细胞AGS分泌炎症因子,亦可使Hp形态发生凹陷、破裂等结构变化,可有效清除Hp。

后生元的概念及其应用进展

后生元(postbiotics)是一个与益生菌相关的新概念,是指特定的灭活微生物或其无菌提取物,它能通过与益生菌不同的生物学特性为宿主的健康提供益处。体内外研究表明,一些后生元具有抗炎、免疫调节、抗氧化和抗菌活性,具有用于代谢综合征、焦虑症、抑郁症甚至新型冠状病毒感染辅助治疗的潜力,尽管相关作用机制和所涉信号通路尚未完全阐明。随着对后生元研究与开发的日益深入,后生元有望在健康食品行业和医疗保健领域得到广泛的应用。

后生元的功能及其应用

随着人们生活质量的提高,对疾病及健康的关注度也随之提高。人们不再将关注点放于治疗疾病的相关医疗器械与药物成分,而是逐渐对起着预防、改善或辅助性缓解作用的新兴物质、成分或加工产品进行着重了解。这类物质对机体的作用更加侧重于通过定期的外部摄入来维持生理功能的运转或或促进健康。可外部摄入且有益于机体的物质最基本的要求是食用安全,而无副作用、多种类、多元化将、高效方便将是人们未来关注的新标签。定期摄入具有安全认证的益生菌产品,被认为是改善人体健康状况以及缓解疾病的一种较为安全且普遍的方法,而益生菌存活率低,发挥作用要求较高,使得其在大规模制备、长时间运输储存并保证其作用特性上存在一定的困难。到目前为止,各种保证益生菌高活性的制备、储存方法也在被不断地研究。近年来,伴随人们对益生菌研究的深入,已发现由益生菌通过不同制备方法所得的后生元也可对机体产生积极影响,并具备益生菌产品所不具有的稳定且储运方便等特点,或将成为未来改善机体状况或增强机体功能的新方向。本文综述后生元对机体的各种功能,其相关产品在各领域的应用情况。

中医药膳与微生态后生元联合应用在结直肠癌防治中的临床研究项目

本文旨在研究中医药膳结合微生态后生元治疗结直肠癌的临床疗效及作用机理。方法 本研究纳入2018年至2023年间在某三甲医院接受治疗的结直肠癌患者200例。随机将其分成对照组与观察组各100例。对照组患者给予规范的西医治疗方案进行治疗,观察组患者在上述治疗的基础之上配合中医药膳与微生态后生元治疗。疗程半年,定期对病人肠道菌群结构,免疫功能和生活质量进行监测。结果 在观察组中,患者的肠道菌群多样性得到了显著的提升,同时免疫相关的指标,例如CD4/CD8的比值也有了明显的改善,生活质量的评分也明显优于对照组(P<0.05)。另外观察组复发率明显低于对照组(P<0.01)。结论 中医药膳联合微生态后生元治疗结直肠癌临床效果显著,可以通过调整肠道菌群、增强免疫功能等方式改善患者生活质量、减少复发率。

后生素调控动物肠道健康的作用机制及应用进展

后生素是指由对宿主健康有益的无生命的微生物和/或菌体成分/代谢物组成的制剂。有效的后生素,必须包含无生命的微生物细胞或菌体成分,且菌体成分主要包括细胞壁、细胞膜、脂磷壁酸、脂多糖、细胞外囊泡、菌毛和细胞表层蛋白等。本文从后生素调节肠道菌群、增强肠道屏障功能、调节免疫反应、调节机体代谢和调节神经传导等五个方面的益生功能综述其作用机制,并总结了乳杆菌源、酵母源等不同来源的后生素在动物中的应用,以期为后生素后续的分类、开发和利用提供参考。

竹笋采后生理变化特征与贮藏保鲜技术研究进展

竹笋作为1种高纤维、高蛋白、低脂肪的特色森林食品,符合现代消费者健康饮食的需求。然而,竹笋的采收季节较短,供应较集中,且采后代谢旺盛,不易贮藏保鲜,严重影响其营养价值和商业价值。为进一步减少竹笋采后损失,提高竹笋利用率,该文综述了竹笋采收后的生理变化特征和贮藏保鲜技术现状,并对未来研究方向提出展望,以期为竹笋贮藏保鲜技术研究提供新思路。

后生元分离制备、功能特性及其在乳制品开发中的应用研究进展

益生菌的健康益处已被广泛研究,但因其生存能力弱和稳定性低等问题限制了益生菌在食品和医药领域的更广泛应用。与益生菌相比,后生元具有存在形式安全和稳定性高等特点,避免了益生菌的限制。2021年,国际益生菌和益生元科学协会将后生元定义为“为宿主提供健康益处的无生命微生物和/或其成分”,包括菌体的组成成分和菌体代谢物,例如无细胞上清液、细胞裂解物、胞外多糖、肽聚糖、短链脂肪酸和有机酸等。不同后生元成分对宿主或产品加工特性具有不同的有益作用,例如在宿主体内能够发挥调节免疫、调节脂代谢、抗炎、抗氧化、抗肿瘤和抗菌等有益活性,在产品加工中能够发挥其抑菌性、稳定性、乳化性等。本文对后生元的分离制备方法及其鉴定方式进行概括,并总结后生元的潜在功能特性,以及在乳制品中的加工特性和潜在应用价值,为后生元在医疗、食品等领域作为良好原料提供理论依据。

后生元的功能成分及生物活性研究进展

后生元是指对宿主健康有益的无生命微生物和(或)其成分制剂,包括菌体代谢产物(如短链脂肪酸、胞外多糖、有机酸、蛋白质等)以及灭活菌体和菌体的成分(如肽聚糖、磷壁酸、细胞壁多糖、细胞表层蛋白等)。与益生菌相比,后生元的安全性和稳定性更高,可以避免活菌转移耐药基因的潜在风险,更加有利于储存和生产。综述了后生元的功能性成分及生物活性、植物基后生元组分及生物活性、后生元的产业现状与趋势,详细介绍了后生元成分在抗氧化、免疫调节、抗炎等方面的研究进展,尤其关注了植物基后生元组分,并通过对后生元市场未来发展趋势的展望阐述了后生元安全性研究和评价体系建立的必要性,旨在为后生元的深入研究及其在食品、生物医药等领域的应用开发提供参考。

非岩浆后生热液矿床构造—流体耦合成矿作用研究现状综述

构造—流体耦合成矿作用是矿床学研究的核心问题之一。本文聚焦非岩浆后生热液矿床成矿系统的构造—流体耦合成矿作用研究成果,从构造对流体作用、流体对构造作用两个方面,总结了构造活动与流体作用同步进行且相互影响的机制。通过典型实例分析,认为构造—流体耦合成矿作用研究要从时间、空间、物质方面的耦合关系阐明构造与流体成矿作用过程及其“矿源—输运—聚集”过程,揭示构造活动与流体成矿作用机理。在此基础上,提出了构造—流体耦合成矿作用研究的主要方向及发展趋势。该研究对丰富热液矿床成因理论研究和成矿规律的认识具有重要意义。

后生元的作用机制及其在食品领域的应用

后生元是由对宿主健康有益的无生命的微生物细胞和/或其成分,以及其代谢产物制成的微生态制剂。后生元具有调节肠道菌群平衡、增强免疫力、抗炎抗菌等功效。与由活性细胞组成的益生菌相比,后生元更安全、更稳定、更有效和更方便。本文概述了后生元的由来、来源菌株、制备途径及其优点,并与益生菌进行对比,阐述了后生元的作用机制。此外,本文从功能性食品补充剂、食品品质改良剂、食品防腐剂以及食品脱毒剂4个方面介绍后生元在食品的应用。相信随着后生元的定义、分类、作用成分变得更加清晰,它将会更广泛地应用于普通食品、营养保健品、特殊医学食品、婴幼儿食品和个护日化产品等领域,还将推动一系列基础科学与应用科学的跨越式发展。

木薯MeEIN3.1基因克隆及其在采后生理性变质中的信号转导

【目的】ethylene insensitive 3/ethylene insensitive-like 1(EIN3/EIL1)是乙烯信号通路的重要成员,克隆并分析其在木薯块根采后生理性变质(post-harvest physiological deterioration,PPD)过程中的表达情况,可以为深入研究乙烯信号在木薯块根PPD过程中的功能提供参考。【方法】通过RT-PCR技术从木薯栽培品种SC8中克隆得到了木薯MeEIN3.1基因,然后对MeEIN3.1基因的遗传进化关系、结构域、蛋白质结构、理化性质等进行分析。对MeEIN3.1蛋白进行亚细胞定位,并通过荧光定量PCR和酵母双杂交技术对MeEIN3.1基因在木薯块根PPD过程中的表达水平以及下游互作转录因子进行分析。【结果】MeEIN3.1基因的长度为1452 bp,编码483个氨基酸残基,等电点和分子质量分别为5.08和55.12 ku,氨基酸序列包含7个EIN3/EIL1结构域,和橡胶HbEIN3-like基因的亲缘关系最近,序列一致性为69.35%。MeEIN3.1蛋白的亚细胞定位结果显示该基因位于细胞核。荧光定量PCR结果显示,在木薯块根的PPD过程中MeEIN3.1基因的表达量和对照0 h相比,表现为显著上升趋势,即MeEIN3.1基因的表达受到PPD过程的诱导。另外,酵母双杂交结果显示MeEIN3.1能够与MeERF1.2和MeERF1.3产生互作。【结论】MeEIN3.1基因的表达在采后过程中受到诱导,推测其通过下游转录因子MeERF1.2和MeERF1.3进行乙烯信号转导来参与木薯块根的PPD过程。

高压静电场处理对青皮扁桃果实采后生理与种仁品质的影响

青皮扁桃采后易褐变腐烂,种仁易出芽,品质易变劣,为了延长青皮扁桃贮藏时间,提升市场价值,该文以“晋扁一号”青皮扁桃为试验试材,采用不同强度的高压静电场对其进行处理,然后将其用0.03 mm厚的打孔聚乙烯袋包装,在(0±1)℃下贮藏,测定青皮扁桃果实的失重率、褐变指数、裂果率、色泽、呼吸强度和乙烯释放量的变化,以及种仁过氧化值、酸价、过氧化氢酶和过氧化物酶活性的变化。结果表明,通过比较100、150、200 kV/m三个电场处理组各指标的数值,发现150 kV/m的电场处理组效果最好,对青皮扁桃的失重率、褐变指数和裂果率有显著的抑制作用,抑制或推迟乙烯释放高峰及呼吸高峰,维持果皮的色泽,抑制种仁过氧化值和酸价的提高以及过氧化氢酶和过氧化物酶活性的下降。因此,高压静电场处理可以有效保持青皮扁桃在贮藏过程中的果实品质,延缓果实衰老。

嗜酸乳杆菌后生元对初产蛋鸡生产性能、血液指标和鸡蛋品质的影响

【目的】本研究旨在揭示饲粮添加嗜酸乳杆菌后生元(Lactobacillus acidophilus post-biotic,LAPB)对初产蛋鸡生产性能、血液指标和鸡蛋品质的影响。【方法】试验采用单因子试验设计,选取216只23周龄健康海兰褐蛋鸡,随机分入3个处理组,每处理6个重复,每重复12只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别饲喂添加0.1%和0.2%LAPB的基础饲粮。预饲1周,正式试验期8周,每天记录产蛋情况,每周结料,计算生产性能。在第4和8周,每重复采集5枚鸡蛋,测定鸡蛋品质。试验结束时,每重复随机选取1只蛋鸡,采集血样,测定血常规和血清生化指标。【结果】与对照组相比,饲粮添加0.1%或0.2%LAPB增加了初产蛋鸡的平均蛋重、平均日产蛋重(P<0.05),降低了料蛋比(P<0.05),提高了蛋黄颜色、浓稀蛋白比和蛋白高度(P<0.05),对血常规指标无影响(P>0.05),增加了血清中总蛋白、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量(P<0.05);其中,0.1%添加水平增加了蛋鸡血清肌酐含量(P<0.05),降低了谷草转氨酶活力(P<0.05)。【结论】饲粮添加0.1%或0.2%LAPB可有效改善初产蛋鸡的生产性能和鸡蛋品质,并且能调节脂肪代谢,增强肝肾健康、机体免疫力和抗氧化性能,推荐使用量为0.1%。

后生元在肠道健康中的研究进展

后生元是指对宿主起有益作用的灭活菌或菌体成分。相对于益生菌来说,后生元既具有益生菌调节肠道健康的益生功能,同时又有良好的安全性、且成本相对低廉,是一种可替代益生菌安全有效的潜在肠道调节佐剂。本文对后生元的组成成分、对人体健康的益生作用及其在肠道健康方面的应用研究现状进行了阐述,对后生元改善儿童轮状病毒肠炎、炎症性肠病、肠应激综合征、结直肠癌以及新型冠状病毒肺炎患者的肠道健康等相关研究进行了归纳总结,以期为其通过肠-肺轴,肠-脑轴等多器官轴的生物活性作用在预防相关疾病方面的实际应用提供参考。