2020-12-23 10:52 瀏覽量:28885 來源:中國食品報網
隨著人們對腸道健康有了更深入的認知,益生菌成為市場上最受關注的原料之一。日本是全球益生菌最成熟的市場,超市、便利店里布滿各類添加益生菌的產品,從傳統的乳制品到飲料、餅干、果凍、糖果,甚至是泡面里都有益生菌的身影。

但是益生菌對于高溫、胃酸、膽堿等體內環境的敏感與耐受性,成為擴大其應用的一個障礙。如何在生產過程中維持菌群生存能力和穩定性,最終延長活菌產品的貨架期,成為行業亟待解決的問題。這也推進了滅活益生菌,即后生元(postbiotics)的誕生。
但失去活性的益生菌還能發揮生理功效嗎?與活性益生菌相比,它的優勢體現在哪里?后生元的商業化發展走向如何?后生元時代的悄然來臨給食品產業帶來了新的商機。
腸道健康的新助手
2013年,西班牙人Katerina Tsilingiri正式提出“postbiotics”的概念。此后數年,來自不同國家的研究人員給后生元賦予了五花八門的名字。時至今日,后生元也尚未獲得一個權威或者官方的定義。
從腸道健康的角度看,益生菌、益生元和后生元都在人體內發揮著重要作用。后生元中包含著益生菌在裂解后釋放出來的生物活性物質,例如:磷壁酸、肽聚糖及其衍生多肽、細胞表面蛋白、維生素、短鏈脂肪酸、有機酸、無細胞上清液等。鑒于此,國際學術界對于后生元的興趣與日俱增。自2013年后,從體外實驗、動物實驗到臨床試驗,涉及后生元的研究項目數量呈現快速增長的局面。
由于后生元包含的多重成分,生理機制異常復雜,目前學術界傾向于針對后生元中的單一提純物質進行功能分析,如表面活性蛋白,大量實驗證實其可以作為改善結腸炎的生物制劑,用于臨床治療。目前已發現后生元在抗炎、維護腸屏障、肥胖、免疫調節、高血壓、心血管疾病以及癌癥等方面的作用。
除了生理功能研究,有機酸、環狀二肽和類細菌素等化合物也被發現在食品保存中的潛在作用。與人工合成物相比,這些天然來源的食品保鮮劑在安全性上更有優勢。科學家們還發現,后生元中的胞外聚合物能夠改善乳制品的流動特性,如粘度和醇厚感。因此,以后生元為主體的天然食品添加劑將會大大豐富現有的食品配料體系。
與活性益生菌相比,后生元的優勢體現在哪里?總體來說,后生元具有明確的化學結構、安全的劑量參數。后生元具有很好的吸收性、代謝性和機體分布性。研究顯示,后生元成分易于被腸道吸收,菌體細胞破壁后釋放的代謝物可以直接與小腸上皮細胞接觸,增強利用率。對易受活菌感染的人群,不會出現菌群從腸腔轉移到血液的風險;此外,后生元也不會受到抗生素的干擾抑制;提取、運輸和儲存都更加方便。
如今產業界將后生元視為繼益生菌、益生元、合生元之后的第四代腸道微生物組群。
發展前景廣闊
以充分的科學研究和臨床試驗為支撐,后生元在最近幾年快步走向商業化。營養保健品是后生元在食品領域開發最早的試驗田。根據以往幾年里與后生元相關的發明專利分析:除了咖啡,后生元大多數被應用在兒科營養、乳糖不耐受嬰兒配方奶粉、減肥功能食品等功能型產品中。
美國發力膳食補充劑市場 美國的后生元產品最早可以追溯到1998年,由全球規模最大的微生物發酵產品制造商DiamondV公司開發。該公司發現,由于頻繁接觸生產線上的酵母發酵物,工人們的免疫系統得到顯著改善。經過反復試驗后,該公司終于開發出由酵母發酵液制成的后生元制劑。該制劑包含了數十種化合物和代謝物,在臨床上被證明可調節腸道菌群并支持免疫系統。攝入該制劑后,在人體內以每天500毫克的低劑量被腸道吸收,而不會產生攝入益生元纖維后常見的腹脹等副作用,如今已被廣泛用于零食棒、巧克力、軟糖和飲料中。
2019年,美國ADM公司開發出乳雙歧桿菌乳酸亞種,這是世界上第一款針對體重管理的后生元制劑。該菌株是從母乳喂養的嬰兒糞便中提取分離,有助于減少體內脂肪,降低膽固醇含量,抗氧化等,可用于食品、飲料、膳食補充劑等各類產品形態中。
日本應用向常規食品擴散 由于活菌市場競爭激烈,在日本,近年來,更多的食品與保健品企業,尤其是龍頭企業將目光投向了具有更高適應性、開發程度尚淺的后生元市場。除了早已深耕滅活菌領域多年的好侍食品外,森永、麒麟、龜田制果等行業領頭羊紛紛入局,引發后生元開發熱潮。幾家后生元原料供應商的年銷售額增長率達到10%—30%,即便如此,后生元原料依然處于供不應求的狀態。在后生元開發與利用方面,日本好侍食品可以算是行業的先驅者。該公司研發的菌株不僅被運用在傳統的乳酸菌飲料與酸奶生產中,也被應用于咖喱、用奶昔等多品類的產品;不僅有添加菌株的產品,還有適于常溫保存、可以直接用水送服的粉末,適用范圍非常廣泛。
除好侍之外,日本其他乳業巨頭也加入了后生元市場的爭奪戰。2020年4月,朝日旗下首款使用后生元成分的機能性標識產品正式面世。
時至今日,日本對于后生元的利用形式已經十分豐富,包括膠囊、片劑、后生元原液、保健飲料等,能滿足不同人群的日常需求。
中國市場尚待培育
相比于已經樹立起牢固健康形象的益生菌和益生元,后生元在中國還太顯小眾與前沿。其中,人們對后生元功效的錯誤認知和法規上的滯后,是后生元破土而生所必需克服的兩道障礙。在人們普遍追求“健康”“新鮮”的今天,各種加入益生菌的產品,其“活性”概念就尤顯重要。在廣告宣傳的不斷強化下,絕大多數消費者會認為“活性益生菌才有效果”“活著到腸道才是最佳”。因此,滅活益生菌就顯得與主流觀念格格不入。
另外,我國現行的益生菌食品管理規定及相關技術規范已實施較長時間,部分規定和要求已無法適應益生菌研究的最新進展,如滅活菌及菌種代謝產物的應用,并沒有相關的規定。此外,國內外益生菌安全性標準上也稍顯滯后,限制了后生元的商業化開發。
受到技術水平的限制,目前大多數研究僅著眼于蛋白質、多糖等活性物質,未能進行更高分辨率的效應物質識別。益生菌代謝產物的分離鑒定及功能學評價將是后生元能否市場化的關鍵。
2018年,知名學術期刊《Trends in Food Science&Technology》發表文章,預言后生元/類生元將是功能性食品的明日之星。今年8月20日,中國食品科學技術學會發布“益生菌科學研究十大熱點”,“益生菌與后生元/類生元”位列第七。
無論業界和消費者的關注度如何,后生元時代已經悄然來臨。
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