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灭活益生菌全解析,什么是灭活益生菌制剂,是灭活益生菌好还是活

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灭活益生菌好还是活性益生菌好?

灭活益生菌起源发展:

上个世纪,俄国科学家梅契尼柯夫提出乳杆菌对人类健康有益之后,活性益生菌制剂的研究得到广泛的重视与应用。我国50年代开始对益生菌以及与微生态相关的基础理论及应用进行研究,继而出现了微生态制品。从梅契尼柯夫时代至今,益生菌制剂的主流产品仍然是活性益生菌制剂,而在1998年前后,出现了个别灭活益生菌研究及其产品,20多年过去了,灭活益生菌仍未见其广泛研究与应用。进入2019年,灭活益生菌将是一个热门的话题及企业竞相开发生产的产品。合西微生物实验室下面就灭活益生菌的相关内容作一简单的介绍,以供讨论。灭活的益生菌修饰可以成为赋予植入物优异的自我抗菌活性和骨整合能力的有前途的策略。特别是在2021年发布的:山东标准化协会对《灭活益生菌粉》团体标准征求意见

一、益生菌与灭活益生菌定义
  
  1965年Lilly等首先提出了益生菌的定义, 指出益生菌是对平衡动物肠道菌群有益的物质或微生物。1989年,Fuller将益生菌重新定义为“一种活的微生物制剂,它能通过改善宿主动物肠道菌群的组成从而有利于动物健康”,这一定义强调益生菌必须是由微生物组成。1994年在德国召开的国际会议上对益生菌的定义作了修订,指出益生菌是含活菌和死菌包括其组成和产物的细菌制品,经口或其他黏膜途径投入,目的是改善黏膜表面微生物或酶的平衡,或者刺激特异性或非特异性免疫机制灭活益生菌的优势。我国学者将益生菌定义为是在微生态理论指导下,采用有益的微生物,经培养、发酵、干燥等系列工艺制成的对人和动物有益的活菌制剂。以上灭活益生菌制剂概念包含了活菌+死菌+代谢产物,这个概念很好理解,不管是什么益生菌,都必然含得有死菌和部分代谢产物。那么有没有纯粹是灭活益生菌呢?当然,市场上已经出现了灭活益生菌。灭活益生菌制剂也就是指有益微生物经发酵培养后采用益生菌灭活技术方法对其灭活处理即可,被归纳于“后生元”(Postbiotics)。
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二、灭活益生菌的优点
  
  1.安全性高
  
  目前市场上的一些益生菌活菌制剂的安全问题已引起人们的关注,笔者一直强调,不管是安全性极高的一些活菌制剂,对免疫力低下或有缺陷的病人和动物,有可能存在潜在的危害,该类宿主服用活菌制剂可能引起病理反应。如果将益生菌灭活后制成的灭活益生菌,不会造成危害,因此其安全性高。
  
  2.没有菌量的限制
  
  活菌制剂通常要具备一定数量才能对宿主发挥有益作用,但也不是越高越好,活菌制剂在应用上有一定的剂量范围,在市场监控上的一项重要指标。而灭活益生菌制剂,没有很好的办法进行计数,该类制剂没有益生菌数量标示,没有益生菌数量的限制,不受菌量的市场监控问题。
  
  3.稳定性高
  
  活菌制剂由于是活的微生物,有一定的保存期和保质期,非芽孢杆菌类的活菌制剂保质期极短,在保存和使用过程中往往有部分有益微生物死亡,活性的丧失。灭活益生菌制剂是死菌,因此运输、保存、使用上等不存在死亡问题,易保存,稳定性高,使用方便。
  
  4.可与抗生素同时使用
  
  人和动物体的身上有许多正常的菌群,这些菌群对人体来说是必不可少的。一般而言,一些活菌制剂不能和抗生素同时使用用。而灭活益生菌对是死菌,抗生素对其不再起作用,因此,灭活益生菌不存在敏感问题,可与抗生素同时使用。
  
  5.抗逆性强
  
  益生菌活菌要想顺利到达胃肠道发挥作用,必须经受唾液、胃酸、胆汁、各种消化酶的考验,非芽孢杆菌类容易失活。而灭活益生菌是死菌,不受环境变化的影响,耐高温、胃酸、胆汁、消化酶、碱等,具有极强的抗逆性。
  
  6.不会导致噬菌体感染
  
  活菌还有一个噬菌体感染的问题,当一个空间里重复大量使用和长期使用某种菌的活细胞,会招致噬菌体感染,专一性噬菌体的密度增高,导致益生菌被破坏。灭活益生菌由于是死菌,不需繁殖,虽然可被噬菌体吸附,但不会被感染破坏。
  
 
三、灭活益生菌的作用机理
  
  1.抑制肠道病原菌的作用
  
  灭活益生菌具有粘附于肠细胞,并阻止肠道病原体与肠细胞的结合,起到“占位”性保护作用。益生乳酸菌是革兰氏阳性菌,其成分主要是肽聚糖以及少量的脂类物质,肽聚糖和脂蛋白使乳酸菌对动物肠道具有粘附作用。灭活了的乳酸菌细胞,其表面的肽聚糖裸露出来,其对动物肠道粘附性更强,竞争排斥性也就更强,对致病性细菌具有更强的排斥作用。此外,灭活乳酸菌制剂中含有乳酸、抗菌肽等代谢产物,可降低肠道中的pH值和氧化还原电势(Eh),有利于肠道内原有乳酸菌等益生菌的生长,抑制病原菌的生长,从而,调整肠道菌群的作用。
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  2.增强免疫功能
  
  灭活益生菌细胞壁组分中的肽聚糖、多糖和磷壁酸,以及其代谢产物(维生素和游离氨基酸等)成分免疫赋活作用的靶细胞主要是巨噬细胞和B-淋巴细胞,分泌多种免疫效应分子,提高机体免疫功能和抗过敏性。
 
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  3.吸附霉菌毒素
  
  由于灭活菌不再具有生长和繁殖能力,也就不存在代谢活性,所以不能分解毒素,只能依靠细胞表面的吸附作用去除霉菌毒素,吸附了毒素的灭活乳酸菌细胞对动物肠道上皮细胞的粘附能力下降,从而可快速排出体外。
  
  4.提供营养物质
  
  灭活益生菌制剂富含B族维生素,可以刺激肠道中固有的产酸微生物如乳酸菌的生长,从而调整肠道微生态平衡。此外,还具有较高的蛋白质成份,提供营养。
 
  
四、肠道菌群及粘膜屏障
  
  1.肠道菌群的种类及数量
  
  目前证实,肠道菌群种类超过400种,达到了1000种,其个体总数以1014CFU为单位,在这么庞大的细菌总量中,有益菌约占30%左右。而在每克肠道内容物,不同的种属个体数量各不相同,某类有益菌的数量一般以108个/克为单位,甚至更高,达到1010个/克为单位以上,如拟杆菌、双歧杆菌等。
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  2.粘膜屏障
  
  肠道稳态由肠道黏膜屏障、肠道内环境及其代谢产物等构成,彼此之间相互作用而形成一种动态平衡。肠道黏膜屏障具有防止致病性抗原侵入、维护肠道健康的功能。而肠道菌群是肠道黏膜屏障的重要构成部分,肠道菌群失调会导致肠道黏膜屏障的损伤,引起炎性肠病、肠易激综合征及肝、肾等多种疾病的发生发展。
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  3.肠道菌群的定植抗力
  
  当肠道菌群中的原籍菌比例和数量正常时,膜菌群可产生定植抗力,阻止致病菌的繁殖与定居。肠道有益菌通过多种机制抑制病原菌增殖,如抢夺粘附位点、分泌细菌素和有机酸等物质抑菌、维持无氧内环境、与病原菌竞争营养等,限制需氧病原菌的定植。
 
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参考SCI

1.Lei Tan,Jieni Fu, Fan Feng, et al.Engineered probiotics biofilm enhances osseointegration via immunoregulation and anti-infection.Science Advances 13 Nov 2020:Vol. 6, no. 46, eaba5723DOI: 10.1126/sciadv.aba5723


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