可用于食品的菌種
主要對雙歧桿菌屬、乳酪桿菌屬、乳植桿菌屬和魏茨曼氏菌屬的研究情況進(jìn)行介紹。
01、雙歧桿菌屬
（1）青春雙歧桿菌
雙歧桿菌可以促進(jìn)免疫系統的成熟和功能。最近，科學(xué)興趣從活細菌轉移到確定的細菌衍生的生物活性分子。與益生菌相比，它們最大的優(yōu)勢是結構明確，效果與細菌的生存狀態(tài)無(wú)關(guān)。最近，發(fā)表在Carbohydrate Polymers的一項研究目的是表征青春雙歧桿菌CCDM 368表面抗原，包括多糖（PS），脂質(zhì)膽酸（LTAs）和肽聚糖（PG）。其中，Bad368.1 PS在體外通過(guò)增加Th1-相關(guān)IFN-γ的產(chǎn)生和抑制Th2相關(guān)IL-5和IL-13細胞因子的產(chǎn)生，調節OVA致敏小鼠細胞中OVA誘導的細胞因子的產(chǎn)生。此外，Bad368.1 PS (BAP1)被有效地吞噬并在上皮細胞和樹(shù)突狀細胞之間轉移。因此，研究者認為Bad368.1 PS (BAP1)可用于人類(lèi)過(guò)敏性疾病的調節1。
另外，飲食習慣有助于腸道菌群的組成和功能。不同的飲食結構，包括純素、素食和雜食性飲食，會(huì )影響腸道雙歧桿菌；然而，在不同飲食模式的受試者中，雙歧桿菌功能與宿主代謝之間的關(guān)系尚不清楚。FoodResearchInternational一項薈萃分析，進(jìn)行了5項宏基因組學(xué)研究和6項16S測序研究，包括206名素食者(VG)，249名雜食者(O)和270名純素食者(V)，發(fā)現飲食顯著(zhù)影響腸道雙歧桿菌的組成和功能。在不同飲食類(lèi)型的受試者中，長(cháng)雙歧桿菌、青春雙歧桿菌和假鏈狀雙歧桿菌的碳水化合物轉運和代謝存在顯著(zhù)差異。高纖維飼糧與長(cháng)雙歧桿菌的碳水化合物分解代謝能力增強相關(guān)，編碼GH29和GH43_27的基因在青春雙歧桿菌中顯著(zhù)富集，與O相關(guān)的假芽孢桿菌的碳水化合物運輸和代謝相關(guān)基因的流行率較高，表明GH26和GH27家族富集。同一種雙歧桿菌在不同飲食類(lèi)型的受試者中具有不同的功能，從而產(chǎn)生不同的生理意義。腸道菌群中雙歧桿菌種類(lèi)的多樣性和功能可受到宿主飲食的影響，在研究宿主-微生物關(guān)聯(lián)時(shí)應考慮這方面2。
（2）兩歧雙歧桿菌
一項研究探討了兩歧雙歧桿菌FL-276.1和兩歧雙歧桿菌FL-228.1在緩解葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的結腸炎中的作用及其機制。無(wú)論是全程干預還是在DSS誘導開(kāi)始后（部分干預）補充FL-276.1和FL-228.1，均能顯著(zhù)緩解DSS誘導的結腸炎。在小鼠結腸中，芳烴受體（AHR）和NRF2通路被激活，NLRP3在全程干預模式下下調。由FL-276.1和FL-228.1產(chǎn)生的AHR配體吲哚-3-乳酸可以調節Caco-2單層中AHR/NRF2/NLRP3通路，從而上調緊密連接蛋白，保護上皮屏障的完整性。這些結果有利于促進(jìn)益生菌緩解結腸炎的臨床試驗和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)3。
（3）短雙歧桿菌
Zhu等人4研究短雙歧桿菌HNXY26M4對APP/PS1小鼠的影響。通過(guò)評估與腦功能相關(guān)的改變，他們發(fā)現短雙歧桿菌HNXY26M4減輕了APP/PS1小鼠的認知缺陷，抑制了神經(jīng)炎癥和突觸功能障礙。此外，通過(guò)測定短鏈雙歧桿菌HNXY26M4對腸道內穩態(tài)的調節作用，發(fā)現補充短鏈雙歧桿菌HNXY26M4恢復了腸道菌群和短鏈脂肪酸的組成，增強了腸道屏障的功能。這些發(fā)現表明，短雙歧桿菌HNXY26M4調控的微生物來(lái)源的乙酸和丁酸鹽可能通過(guò)血腦屏障轉運到大腦，從而通過(guò)腸腦軸對阿爾茨海默癥相關(guān)的腦缺陷和炎癥具有神經(jīng)保護作用。
（4）長(cháng)雙歧桿菌嬰兒亞種
Yue等人5研究了雙歧桿菌BB、BL、BB12和BLBB對小鼠脂多糖（LPS）的保護作用。結果顯示，與LPS組相比，BLBB組回腸絨毛長(cháng)度與隱窩深度之比增加，IgA+血漿、CD4+/CD8+ T和樹(shù)突狀細胞數量增加。與LPS組相比，BLBB組注射LPS后血清中二胺氧化酶（DAO）和D-乳酸水平降低。此外，BLBB組緊密連接蛋白（occluden -1、occludin和claudin-1）、粘蛋白（MUC2）mRNA表達水平升高，NFκB/MAPK信號通路減少，炎癥因子（IL-1β、IL-6和TNF-α）表達水平降低。BLBB組增加了Muribaculaceae、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Clostridia_Ucg-014和Alistipes的相對豐度，導致產(chǎn)生短鏈脂肪酸的菌株增加。此外，BLBB組導致更高水平的脫氧膽酸和生物合成亞油酸。研究表明：BLBB組可增強腸道屏障能力和腸道黏膜免疫力，減輕腸道炎癥，改善腸道菌群組成。
02、乳酪桿菌屬
(1)鼠李糖乳酪桿菌
大量臨床前證據表明，結腸炎是抑郁癥的危險因素之一，益生菌是預防該疾病的有效藥物。Zhao等人6探討鼠李糖乳酪桿菌Fmb14對結腸炎相關(guān)抑郁樣行為的影響及其可能機制。DSS暴露1周后，雄性C57BL/6N小鼠的運動(dòng)距離，中心區域運動(dòng)時(shí)間，及亮箱運動(dòng)時(shí)間均減少，在Fmb14預給藥8周后分別恢復。Fmb14提供的所有改善都表明對抑郁樣行為有顯著(zhù)的保護作用。Fmb14首先通過(guò)增強ZO1和Ocln以及降低IL-1β、NF-κB和IL-6來(lái)修復腸屏障損傷和結腸炎癥反應。其次，Fmb14調節了腸道菌群的生態(tài)失調，包括Akkermansia（18.9%至5.4%），Mucispirillum（0.6%至0.1%）和Bifidobacterium（0.32%至0.03%）的減少。補充Fmb14，通過(guò)減少I(mǎi)L-18和NF-κB改善腦炎癥反應，并通過(guò)增加ZO1和Ocln水平改善血腦屏障。此外，在Fmb14組中，BDNF和多巴胺的增加以及GABA的下調促進(jìn)了腦活動(dòng)。由于Fmb14對神經(jīng)遞質(zhì)功能障礙和神經(jīng)炎癥的調節作用，Fmb14通過(guò)抑制神經(jīng)元凋亡和尼氏水腫來(lái)預防神經(jīng)退行性變。此外，相關(guān)分析通過(guò)微生物-腸-腦軸進(jìn)一步證明了Fmb14對抑郁樣行為的預防作用。這些發(fā)現證明：Fmb14在微生物-腸-腦軸的生物信號轉導中改善情緒障礙的重要作用。
另外，高尿酸血癥對人類(lèi)健康造成嚴重威脅，高肌苷飲食可增加高尿酸血癥的患病率。Zhao等人7從傳統發(fā)酵酸奶中分離得到鼠李糖乳酪桿菌Fmb14，其肌苷在109CFU/mL條件下降解24 h，降解率達36.3%。LC-MS分析表明，高濃度的肌苷可以激活鼠李糖乳酪桿菌Fmb14的代償代謝途徑，催化肌苷作為能量來(lái)源，產(chǎn)生細胞內葉酸和核黃素。無(wú)細胞提取物（CFE）經(jīng)肌苷處理后，葉酸和核黃素含量分別提高了6.0倍和4.3倍。鼠李糖乳酪桿菌Fmb14 CFE治療通過(guò)抑制黃嘌呤氧化酶（XOD）和促進(jìn)ATP結合轉運蛋白G超家族成員2（ABCG2）改善高尿酸血癥，這兩種酶分別負責HepG2和Caco2細胞的尿酸合成和分泌。體內實(shí)驗結果表明，口服鼠李糖乳酪桿菌Fmb14 8周后，肌苷性高尿酸血癥模型小鼠血清尿酸水平下降。結果表明：鼠李糖乳酪桿菌Fmb14具有預防高尿酸血癥的生物治療潛力。
03、乳植桿菌屬
（1）植物乳植桿菌
慢性便秘（CC）是一種常見(jiàn)的與腸道炎癥相關(guān)的胃腸道疾病，嚴重影響患者的生活質(zhì)量。一項為期42天的大規模隨機、雙盲、安慰劑對照試驗研究益生菌緩解CC的效果。163名確診為CC的患者被隨機分為益生菌組（n=78；注射植物乳桿菌P9[P9]；1×1011CFU/天）和安慰劑（n=85；接受安慰劑材料）組。攝入P9顯著(zhù)改善了完全自發(fā)排便（CSBMs）和自發(fā)排便（SBMs）的每周平均頻率。與安慰劑組相比，P9組顯著(zhù)增加了潛在有益菌（Lactiplantibacillus plantarum 和Ruminococcus_B gnavus），同時(shí)減少了幾種細菌和噬菌體分類(lèi)群（Oscillospiraceae sp.、Lachnospiraceae sp.和Herelleviridae）。一些臨床參數與受試者腸道微生物組之間也存在有趣的顯著(zhù)相關(guān)，包括：Oscillospiraceae sp.與SBMs呈負相關(guān)；其中，P9組與Oscillospiraceae sp.，Lachnospiraceae sp.呈顯著(zhù)正相關(guān)，參與氨基酸（L-天冬酰胺、L-胡椒酸）、短/中鏈脂肪酸（戊酸和辛酸）代謝的腸道微生物生物活性電位預測值更高。此外，與腸道屏障和轉運相關(guān)的幾種代謝物（對甲酚、甲胺、三甲胺）在給藥后顯著(zhù)降低。即P9干預的便秘緩解效果伴隨著(zhù)糞便宏基因組和代謝組的理想變化8。
04、魏茨曼氏菌屬
（1）凝結魏茨曼氏菌
近幾十年來(lái)，銅（Cu）污染已成為一個(gè)嚴重的環(huán)境問(wèn)題。Journal of HazardousMaterials通過(guò)雙模型探討了凝結芽孢桿菌（魏茨曼氏菌屬）XY2抗Cu誘導氧化應激的機制。在小鼠中，Cu擾亂了微生物群落結構，顯示Enterorhabdus豐度增加，Intestinimonas，Faecalibaculu,Ruminococcaceae和Coriobacteriaceae_UCG-002豐度降低。但凝結芽孢桿菌 （魏茨曼氏菌屬）XY2干預逆轉了這一趨勢，同時(shí)通過(guò)增加次牛磺酸和L-谷氨酸水平，降低磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺水平，減輕了Cu誘導的代謝紊亂。在秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)中，Cu抑制了DAF-16和SKN-1的核易位，從而抑制了抗氧化相關(guān)酶的活性。XY2通過(guò)調節DAF-16/FoxO和SKN-1/Nrf2通路和腸道菌群，消除過(guò)量的ROS，減輕Cu暴露引起的氧化損傷相關(guān)的生物毒性9。
附：可用于食品的菌種名單：
圖片來(lái)源：《2024功能食品原料匯編》
附：可用于嬰幼兒食品的菌種名單
圖片來(lái)源：《2024功能食品原料匯編》
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參考文獻
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來(lái)源：食品伙伴網(wǎng)食品研發(fā)創(chuàng )新服務(wù)中心，作者：陳嘉莉，暨南大學(xué)副教授，博士畢業(yè)于香港浸會(huì )大學(xué)中藥學(xué)，暨南大學(xué)博士后。目前主要研究方向包括：藥食同源功能性食品開(kāi)發(fā)，腸道菌功能活性研究，天然產(chǎn)物化學(xué)及功能性評價(jià)。圖片來(lái)源：創(chuàng )客貼會(huì )員。
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