益生菌产表面活性剂研究进展
生物表面活性剂的制备及应用研究
生物表面活性剂的制备及应用研究生物表面活性剂是由活性分子组成的界面活性物质。
生物表面活性剂具有优良的表面活性能力,可以改善物质的亲疏水性质,调节分子间的相互作用力,从而发挥各种生物学功能。
对于很多领域来说,生物表面活性剂具有广泛的应用前景,因此其制备及应用研究一直是人们关注的热点领域。
生物表面活性剂的制备生物表面活性剂的制备方法主要包括化学合成和生物法制备两种方式。
化学合成法是通过化学方法合成表面活性剂分子,反应控制条件的不同可以制备出不同星形、分子量和支链结构的表面活性剂分子。
生物法制备是利用单细胞及其代谢产物,通过发酵、压力释放等手段获得表面活性剂。
生物法是制备表面活性剂的一种绿色方法,生物表面活性剂具有低毒性、高生物降解性和良好的环保性等优点,与化学合成法相比,更加符合可持续发展的理念。
利用微生物发酵技术可以合成一些高效环保的生物表面活性剂分子,通过控制发酵条件,优化微生物株的选用等手段,可以实现表面活性剂的高效生产。
目前市场上最为常见的生物表面活性剂之一就是Sophorolips表面活性剂,其结构简单,生物降解性能高,应用广泛。
生物表面活性剂的应用生物表面活性剂具有广泛的应用前景,其应用范围可以分为工业、环境保护和医药三大领域。
工业领域:生物表面活性剂在工业生产中具有重要应用,如合成高分子膜、改进医用高分子材料等。
它可以用于液体洗涤剂、酸性缓冲剂、发酵和乳化等工业领域。
环境保护:生物表面活性剂具有较强的膜分离能力,可以作为污水处理中去除有害重金属等物质的重要手段。
另外,它还可以作为生物降解剂用于油脂污染物的处理。
医药领域:生物表面活性剂可以用于组织等生物材料的表面活性剂改性,以提高药物在组织中的渗透能力、加强治疗效果。
总结生物表面活性剂在未来发展中具有重要应用前景,无论是它在工业、环境保护和医药领域中的应用,都可以起到很大的作用。
值得注意的是,生物表面活性剂制备和应用过程中还需注意一些问题,如发酵条件的选择、对不同微生物的筛选、缺乏国际标准等。
细菌性阴道病益生菌治疗方案的研究进展
细菌性阴道病益生菌治疗方案的研究进展摘要细菌性阴道病(BV)是常见的阴道感染性疾病之一。
BV的主要特征是阴道微生态失调,乳杆菌减少的同时厌氧菌大量增多。
传统的BV治疗方法是使用甲硝唑等抗菌药物,抗菌药物的过多使用不仅副作用多,且治愈后易复发,而大量研究表明,通过益生菌的干预有助于恢复正常阴道菌群,缓解BV症状,减少复发。
本文荟萃了近年来益生菌制剂在针对BV治疗上的不同方案,为以后应用于临床提供一定的依据。
经过对文献的综合分析,益生菌可单独治疗BV,同时使用益生菌制剂和抗菌药物对BV的治疗效果更好,抗菌药物与益生菌联用比单独使用抗菌药物可显著降低BV的复发率,益生菌与其他物质如雌激素、乳铁蛋白或噬菌体联合也可治疗BV。
细菌性阴道病(bacterial vaginitis,BV)是育龄期妇女常见的阴道炎症之一,其特征是阴道微生物群组成发生显著变化,从乳杆菌属占优势变为以厌氧菌为主的多种微生物群落(如阴道加德纳菌、阴道阿托波菌及其他BV相关病原体等)[1-5]。
传统的BV治疗方法是使用甲硝唑等抗菌药物,主要作用是抑制厌氧菌的过度生长,但无促进乳杆菌重新定植的作用,而且全身使用抗菌药物有很大的副作用;另外,甲硝唑治疗后BV的复发率很高,在治疗开始后的6~12个月内,复发率超过50%;再有,频繁、长期使用抗菌药物会增加对抗菌药物的耐药性,并降低使用者的依从性和有效剂量给药[2,6,7]。
而大量的研究表明,益生菌可以通过抗菌、抗生物膜、抗定植或抗黏附、共聚集和调节宿主免疫等机制抑制BV相关病原体的生长,从而营造不利于BV病原体生存的微环境[8]。
我国2021年的BV指南指出,微生态制剂如阴道局部乳杆菌制剂、中成药对于帮助BV患者恢复阴道微生态平衡、巩固疗效及预防复发具有一定的作用[9]。
BV 的动物研究显示,益生菌制剂可通过减少上皮细胞的破坏和降低髓过氧化物酶活性,从而减少阴道加德纳菌诱导的BV[10]。
益生菌已被用作BV治疗中传统抗菌药物的辅助物,可提高治愈率和减少复发[3,8]。
工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的研究进展
综㊀㊀述㊀基金项目:国家自然科学基金青年项目(No.82003293)ꎻ江苏省自然科学基金青年项目(No.BK20180553)作者简介:贺鼎元ꎬ男ꎬ硕士生ꎬ研究方向:药剂学ꎬE-mail:1160773887@qq.com通信作者:何东升ꎬ男ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向:药剂学ꎬTel:025-83271305ꎬE-mail:dongshenghe@cpu.edu.cnꎻ涂家生ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向:药剂学ꎬTel:025-83271305ꎬE-mail:jiashengtu@cpu.edu.cn工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的研究进展贺鼎元1ꎬ2ꎬ何东升1ꎬ2ꎬ涂家生1ꎬ2(1.中国药科大学药学院药用辅料及仿创药物研发评价中心ꎬ江苏南京210009ꎻ2.国家药品监督管理局药物制剂及辅料研究与评价重点实验室ꎬ江苏南京210009)摘要:使用工程化益生菌作为活菌制剂是一种新兴的递药系统设计思路ꎬ主要利用益生菌本身特有的生物安全性与胃肠道靶向性来构建具备主动靶向功能的新型递药系统ꎮ本综述从益生菌活菌制剂的优势和工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的应用展开ꎬ重点关注了工程化益生菌在细菌感染㊁病毒感染㊁肿瘤和炎症等疾病治疗中的研究进展ꎬ并展望了益生菌活菌制剂的未来发展ꎮ关键词:益生菌ꎻ活菌制剂ꎻ药物递送中图分类号:R943㊀文献标志码:A㊀文章编号:2095-5375(2024)02-0159-006doi:10.13506/j.cnki.jpr.2024.02.010ResearchprogressofengineeredprobioticlivebacteriapreparationindiseasetreatmentHEDingyuan1ꎬ2ꎬHEDongsheng1ꎬ2ꎬTUJiasheng1ꎬ2(1.CenterforResearchDevelopmentandEvaluationofPharmaceuticalExcipientsandGenericDrugsꎬSchoolofPharmacyꎬChinaPharmaceuticalUniversityꎬNanjing210009ꎬChinaꎻ2.NMPAKeyLaboratoryforResearchandEvaluationofPharmaceuticalPreparationsandExcipientsꎬNanjing210009ꎬChina)Abstract:Theuseofengineeredprobioticsaslivebacteriapreparationisanemergingdrugdeliverysystemdesignide ̄aꎬwhichmainlyusestheuniquebiosafetyandgastrointestinaltargetingofprobioticstobuildanewdrugdeliverysystemwithactivetargetingfunction.Thisreviewfocusesontheresearchprogressofengineeredprobioticsinthetreatmentofbacterialinfectionꎬviralinfectionꎬtumorandinflammationꎬandlooksaheadtothefuturedevelopmentofprobioticaslivebacteriapreparations.Keywords:ProbioticsꎻLivebacterialpreparationꎻDrugdelivery㊀㊀益生菌作为对人体能产生健康功效的活性微生物补充剂ꎬ与人们的生活关系密切ꎬ在食品㊁药品和动物饲料等多个领域已经得到广泛应用ꎮ益生菌可在呼吸道㊁泌尿生殖道和肠道定植ꎬ并调控人体各部位菌群ꎬ进而调节乳糖代谢㊁钙吸收㊁维生素合成ꎬ以及抑制癌变等[1-2]ꎮ关于益生菌的研究已经在全世界开展了数十年之久ꎬ由于基因编辑技术的迅速发展与基因工程相关试验成本的降低ꎬ目前已可更便捷地实现益生菌的定向工程化改造ꎬ使其具有特定的治疗功能[3]ꎮ近年来ꎬ如脂质体包裹纳米酶涂层修饰的工程化益生菌应用于溃疡性结肠炎治疗[4]㊁基因工程改造乳酸乳球菌分泌β-内酰胺酶进而治疗艰难梭菌感染[5]等多种治疗策略的出现ꎬ都展示了益生菌制剂的广大前景ꎮ1㊀益生菌活菌制剂的优势益生菌活菌制剂继承了益生菌本身的安全性ꎬ同时易于改造以发挥新功能ꎬ另外还具有独有且优异的目标病灶靶向性及组织留存能力ꎬ这让益生菌活菌制剂在疾病治疗方面显示出了巨大的潜力[6-7]ꎮ1.1㊀基因组庞大ꎬ便于改造㊀益生菌具有庞大的基因组ꎬ便于进行基因工程改造ꎮ以嗜酸乳杆菌为例ꎬ其基因组大小在1.99Mb左右ꎬ基因数目约1927~1948ꎬ蛋白数目约1832~1845ꎬ庞大的基因组和蛋白数目使其适合作为基因工程化改造的原材料[8]ꎮ除传统电激法㊁热激法质粒导入外ꎬ近年来CRISPR等基因编辑技术的迅速发展也使目标工程化益生菌的制备更为高效便捷ꎮ通过基因编辑技术对现有益生菌进行改造ꎬ可以直接验证这些新型微生物的遗传物质㊁蛋白质和功能作用是否发生了预期的改变ꎮZhou等[9]利用外源性Ⅱ型CRISPR-Cas9系统和内源性I-B型CRISPR-Cas系统进行了无缝基因组工程的研究ꎬ而这种高通量基因组工程工具的应用除了为益生菌改造提供便利外ꎬ也对从基因组学角度来探究益生菌对宿主产生益处的机制有着重要意义ꎮ此外ꎬ益生菌表面的细胞膜和细胞壁可进行修饰以携带多种元件ꎬ使其成为更加多功能化的药物载体ꎮ在益生菌表面利用沉积法形成双分子脂质涂层以及自组装丝素蛋白纳米涂层用于保护细菌载体等相关设计思路在国内外均有报道[10-11]ꎮ1.2㊀生长简单可控ꎬ培养技术成熟㊀益生菌的生长简单可控ꎬ具有培养技术成熟高效和培养成本较低的优点ꎮ目前益生菌的培养技术已经趋于成熟ꎬ益生菌繁殖迅速㊁成本低廉和操作简便的优点使其相较于其他传统纳米药物载体而言更加易于获得ꎬ在载体设计与前期预实验的进行上更为高效ꎮ而益生菌本身作为一类常被用于食品中的安全的添加剂ꎬ对人体健康益处已在食品上得到验证ꎬ因此其在安全性方面具有明显的优势[12]ꎮ1.3㊀对肿瘤微环境存在靶向性㊀在不同种类肿瘤的肿瘤微环境中ꎬ存在乏氧或富氧的不同情况ꎬ而益生菌中也存在好氧菌和厌氧菌ꎬ这让益生菌形成了天然的肿瘤微环境靶向性ꎮ以丁酸梭菌㊁鼠李糖乳杆菌为代表的厌氧益生菌具有主动靶向乏氧肿瘤微环境的潜质ꎬ而枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等好氧型益生菌则具有靶向富氧肿瘤微环境的潜质ꎮ除了利用肿瘤微环境富氧/乏氧特性实现靶向外ꎬ部分益生菌(如嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌)由于具有一定胃肠道耐受能力与定植能力ꎬ在进行工程化改造后可以设计成具有胃肠道主动靶向功能的口服药物递送载体[13]ꎮ2㊀工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的应用㊀㊀工程化益生菌活菌制剂本身不仅具有较大的空间作为药物的载体ꎬ作为益生菌还具有调控菌群的功能ꎬ同时还可作为生产平台在原位表达多种具有治疗作用的组分ꎬ因此其在药物制剂领域和疾病治疗中的应用前景十分广阔[3ꎬ14-15]ꎮ2.1㊀工程化益生菌用于治疗细菌感染㊀细菌感染通常使用抗生素进行治疗ꎬ然而抗生素的过度使用会造成人体内细菌耐药增强ꎬ经抗生素筛选后存活的具备耐药性的 超级细菌 的繁殖会导致肠道菌群失衡ꎬ进而导致乳糜泻㊁脓毒症㊁炎症性肠病㊁肝脏甚至胰腺相关炎症的产生[16]ꎮ在面对类似问题时ꎬ工程化益生菌为细菌感染的治疗提供了新的思路ꎮ艰难梭菌感染(clostridiumdifficileinfectionꎬCDI)一般是由产毒素艰难梭菌过度繁殖导致肠道菌群失调并释放毒素所引起的ꎬ其临床表现多样ꎬ从无症状的携带者状态ꎬ到不同程度的腹泻ꎬ再到最严重的威胁生命的结肠炎ꎬ最终导致死亡[17]ꎮ常用的对CDI的诊断手段是使用酶免疫分析进行检测ꎬ然后结合万古霉素㊁非达霉素等抗生素进行治疗[18]ꎮChen等[19]对布拉迪酵母菌进行了工程化改造ꎬ使其分泌一种单一的四特异性抗体ꎬ该抗体能有效和广泛地中和CDI的主要毒力因子(TcdA毒素和TcdB毒素)ꎬ对抗疾病而不引起抗生素耐药性ꎮ在对小鼠疾病模型的预防和治疗实验中ꎬ该工程菌证明对原发性和复发性CDI具有保护作用ꎮ这种工程化酵母菌免疫疗法具有能够与抗生素联用的优点ꎬ有作为CDI风险预防药物和CDI患者治疗药物的潜力ꎮ此外ꎬ已被认证对人体安全的布拉迪酵母菌用于递送时ꎬ可以使用口服给药ꎬ这种方便而高顺应性的给药方式也让这个治疗方案相比传统药物载体介导的免疫疗法有着明显的优势ꎮ李斯特菌是最致命的食源性病原体之一ꎬ可造成二至三成的感染者死亡[20]ꎮBhunia团队设计了可以产生李斯特菌黏附蛋白的工程干酪乳杆菌菌株ꎬ该菌株在小鼠肠道定植ꎬ竞争性地减少李斯特菌的黏膜定植和全身传播ꎬ保护小鼠免受致命感染ꎮ它们还可以通过聚集肠黏膜调节性T细胞㊁CD11c+树突状细胞和自然杀伤细胞来增强肠免疫调节功能[21]ꎮ这种基于配体-受体结合机制来设计的抗感染策略更为直接有效ꎬ也具有更好的生物安全性ꎮ菌株与肠道上皮细胞的近距离接触和接近增加了与宿主相互作用的机会ꎬ从而更好地执行接触依赖机制(竞争排斥和免疫调节)ꎬ以发挥其预期的有益作用ꎮ2.2㊀工程化益生菌应用于病毒感染治疗㊀在病毒感染治疗方面ꎬ工程化益生菌主要通过在原位表达抗病毒因子而发挥治疗作用ꎬ也得到了广泛的应用ꎮ针对HIV感染ꎬPetrova等[22]构建了工程化鼠李糖乳杆菌表达HIV抑制剂用于HIV的治疗ꎮ他们首先分别在鼠李糖乳杆菌GG和GR-1中表达Actino ̄hivin(AH)和Griffithsin(GRFT)两种抑制HIV的凝集素ꎬ分别用于胃肠道和阴道黏膜递送ꎬ并研究GRFT在胞内的表达情况ꎮ该研究成功构建了能够生产GRFT的重组鼠李糖乳杆菌GG和GR-1菌株ꎮ在nisA启动子诱导下ꎬ观察到重组GRFT表达水平最高ꎬ证明了对M型和T型HIV-1病毒株的抗HIV活性ꎮ该研究开发了一种有效的基于工程化微生物的抗HIV-1药剂ꎬ使用鼠李糖乳杆菌GG和GR-1作为治疗蛋白的载体获得了较好的效果ꎬ这项工作代表着关于抗艾滋病凝集素原位高效表达的研究迈出了重要的一步ꎮ针对小鼠诺如病毒感染ꎬHoang等[23]构建了工程化副干酪乳杆菌进行了研究ꎮ该研究首先对鼠源的具有潜在抗病毒活性的3D8单抗的编码序列进行密码子优化ꎬ将其导入副干酪乳杆菌中使其能够分泌3D8单抗(3D8scFv)ꎬ并对该单抗对胃肠道病毒感染的抗病毒作用进行评价ꎮ结果表明ꎬ新构建的工程化副干酪乳杆菌分泌的3D8scFv保持了穿透细胞和核酸水解活性ꎮ使用提取的3D8scFv来预处理RAW264.7细胞ꎬ可防止小鼠诺如病毒感染诱导的细胞凋亡ꎬ降低病毒衣壳蛋白VP1mRNA的表达ꎮ小鼠模型中ꎬ在小鼠诺如病毒感染前口服工程化副干酪乳杆菌可使编码病毒聚合酶mRNA的表达水平降低20.1倍ꎮ综上所述ꎬ这些结果表明ꎬ可分泌3D8scFv的副干酪乳杆菌为开发可摄入的抗病毒益生菌提供了抗胃肠道病毒感染的基础ꎮ2.3㊀工程化益生菌应用于肿瘤治疗㊀工程化益生菌的潜在多功能修饰特性为其在肿瘤治疗中提供了多种可能ꎬ如通过调节肠道菌群及利用自身靶向作用等特点ꎬ为肿瘤的治疗提供了新的思路ꎮ为了实现治疗目的ꎬ工程化益生菌制剂的构建主要通过两种策略:一是将益生菌包裹于载体材料内ꎻ二是将治疗性药物装载于益生菌内部ꎬ而将益生菌作为载体[24]ꎮ将益生菌包括与载体材料中ꎬ可以利用载体材料的可修饰特性赋予益生菌新的功能ꎮZheng等[25]利用β-环糊精和金刚烷介导的主客体相互作用ꎬ将葡聚糖包裹在丁酸梭菌孢子外部制备了益生菌孢子(孢子-dex)ꎬ并探究了其在结肠癌治疗中的应用ꎮ在肠道的厌氧环境中ꎬ孢子-dex会复活ꎬ分解葡聚糖ꎬ并特异性地富集在肿瘤组织中ꎮ葡聚糖的引入改善了肠黏附ꎬ促进了丁酸梭菌的发酵ꎬ进而产生大量的抗癌短链脂肪酸ꎮ此外ꎬ益生元的易修饰性也提供了与卡培他滨和双氯芬酸等负载药物联合治疗的可能性ꎮ重要的是ꎬ这项研究表明ꎬ孢子-dex能系统地调节肠道微生物群ꎬ从而将肠道微生物群从促肿瘤转变为抗肿瘤类型ꎬ可为胃肠道疾病的新疗法设计提供参考ꎮ益生菌的安全性和内部空间使其可以作为良好的药物载体ꎮXie等[26]构建了趋磁益生菌负载光热治疗剂并开展了用于肿瘤治疗的研究ꎮ他们提出了一种将药物加载到益生菌中的递送策略ꎬ通过电穿孔将化疗药物5-氟尿嘧啶和巨噬细胞表型调节剂唑来膦酸装入大肠杆菌Nissle1917(EcN)中ꎬ然后在EcN表面装饰金纳米棒来构建工程化益生菌ꎮ在近红外照射下ꎬ金纳米棒的光热效应提高了局部温度ꎬ内部药物逐步释放ꎬ实现了由外部开关来控制药物的释放ꎬ也是实现通过活细胞来实现对药物的控释ꎮEcN的主动靶向促进了药物在肿瘤内渗出血管并蓄积的过程ꎮ这个治疗方案将化疗㊁免疫治疗和光热效应结合于一体ꎬ为益生菌作为靶向药物载体在肿瘤治疗中的研究提供了新思路ꎮ2.4㊀工程化益生菌应用于炎症治疗㊀在炎症治疗方面ꎬ工程化益生菌同样可通过原位表达特异性治疗分子以及肠道菌群的调节等方式来发挥作用ꎮ炎症性肠病(inflammatoryboweldiseaseꎬIBD)分为两种亚型ꎬ即克罗恩病和溃疡性结肠炎ꎬ均与T细胞介导的对肠道细菌的免疫反应失调有关ꎬ是慢性复发缓解的胃肠道炎症性疾病ꎮZhou等[27]开发了一种能够在胃肠道内原位产生过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的工程益生菌[EcN-pE(C/A)2]ꎬ并考察了他们在IBD中的治疗作用ꎮ他们设计了壳聚糖和海藻酸钠为组分的材料来包裹工程化益生菌ꎬ使口服工程益生菌具备胃肠道环境耐受能力ꎮ结果表明ꎬ口服EcN-pE(C/A)2可有效上调结肠组织紧密连接相关蛋白的表达水平ꎬ保护结肠上皮细胞免受炎症诱导的凋亡ꎮ动物实验结果表明EcN-pE(C/A)2的治疗能显著减轻葡聚糖硫酸钠盐(DSS)诱导的急性IBDꎬ具体表现包括体重恢复㊁结肠黏膜组织损伤恢复和结肠髓过氧化物酶活性降低ꎮ结果表明ꎬ口服这种包被的工程化益生菌对急性IBD的治疗是安全有效的ꎮ在口腔炎症方面ꎬSilva等[28]使用分泌人三叶因子1(hTFF1)的基因对乳酸乳球菌进行了工程化改造ꎬ并在临床中配制成漱口液用于治疗口腔黏膜炎症ꎮ结果表明ꎬ局部给药工程化乳杆菌来原位分泌hTFF1为口腔黏膜炎的预防和治疗提供了一种安全有效的工具ꎮ值得一提的是ꎬ安全性研究结果也支持对有发生中性粒细胞减少风险的口腔黏膜炎患者安全给药ꎬ这将大大降低此类患者因口腔黏膜损伤诱发菌血症的额外风险ꎮ这项研究的结果对于口腔黏膜炎症这一重要且目前仍未被满足的医疗需求而言具有重大临床意义ꎮ2.5㊀工程化益生菌应用于其他治疗领域㊀除了细菌与病毒感染㊁肿瘤㊁炎症这些较为热门的治疗领域外ꎬ工程化益生菌活菌制剂还能为许多其他疾病的治疗提供方便和有益的平台ꎮ在代谢性疾病方面ꎬ随着高嘌呤饮食消费的增加ꎬ高尿酸血症已经成为继糖尿病之后的第二普遍的代谢性疾病ꎬ而人体内缺乏尿酸氧化酶ꎬ无法将尿酸进一步代谢ꎮ体内多余的尿酸通过肾脏和肠道排出ꎬ因此ꎬ肠道微生物可能为治疗高尿酸血症提供一种新的方式ꎮZhao等[29]构建了含有编码枯草芽孢杆菌尿酸盐代谢蛋白PucL和PucM㊁编码大肠杆菌尿酸盐转运蛋白YgfU和过氧化氢酶KatG以及编码透明颤菌细菌血红蛋白Vhb的质粒ꎬ将质粒导入EcN中ꎮ该工程化EcN能够在常氧和低氧条件下快速降解尿酸ꎬ能够实现肠道的定植ꎬ且无论胃肠道给药还是血液注射给药的方式都能够显著降低高尿酸血症小鼠的血尿酸浓度ꎮ研究结果支持肠道中应用工程化EcN菌株来治疗高尿酸血症的可行性ꎬ同时提出了直接向血液中注射工程化EcN菌株的新疗法ꎬ为使用工程化益生菌治疗代谢紊乱类疾病提供了新思路ꎮ肠-脑轴的发现已经证明ꎬ大脑功能会受到肠道微生物群代谢物的影响ꎬ因此利用工程化益生菌来调节肠道微生物群从而对大脑功能的调节具有重要意义ꎮ基于肠道微生物群的肠-脑轴调节可用于神经退行性疾病的治疗ꎮPan等[30]设计了3种蓝光响应益生菌ꎬ它们分别通过上转换光基因分泌GABA㊁GCSF或GLP1等物质构建成微纳米系统ꎬ从而进行对递送系统的时空传递和控制ꎮ该微纳米系统可促进小肠靶向和肠内外源性乳酸乳杆菌的产生ꎬ实现由肠道对焦虑行为㊁帕金森病㊁迷走神经传入等脑功能的精准操控ꎮ已有研究表明ꎬ口服GABA能够缓解小鼠的焦虑样行为[31]ꎮ本实验设计并构建了光照下能分泌具有生物活性的GABA的乳酸乳球菌ꎬ口服递送工程化益生菌并用上转化光照射后ꎬ结果表明ꎬ该实验成功利用基于微生物的肠-脑轴调节实现了对焦虑的精确调节ꎮ值得一提的是ꎬ这项设计中使用的上转化光照射触发响应的方法比起在肠道插入光纤的传统方法ꎬ避免了肠道组织的损伤ꎬ可控性也更强ꎮ此外ꎬ该实验还通过相同的原理构建了能通过光照触发响应分泌在PD恢复过程中的神经保护和神经功能恢复中发挥作用的GCSF㊁作用于肠神经系统(ENS)中的GLP1受体的GLP1等多种工程化光照响应型益生菌ꎬ并取得了较为理想的治疗效果ꎮ这种无创㊁实时的益生菌干预策略使肠道菌群与宿主的交流更加可控ꎬ为工程微生物准确㊁有效地调口服活生物治疗剂的设计方案结合了纳米技术和基因工程的进展ꎬ在微生物治疗的临床应用方面有着巨大应用前景ꎮ3㊀总结与展望近年来ꎬ工程化益生菌领域的发展非常迅速ꎬ得益于CRISPR等相关基因编辑技术的发展和工程菌基因编辑平台的构建ꎬ益生菌的工程化改造变得更加便捷高效ꎬ不断拓展了工程化益生菌的应用ꎮ但是ꎬ工程化益生菌活菌制剂仍然存在一定的局限性ꎮ例如ꎬ由于益生菌主要定植在肠道部位ꎬ目前其在疾病治疗中的应用仍以肠道部位疾病为主ꎬ将益生菌应用于人体其他部位疾病治疗仍有一定难度ꎮ虽然基于肠-脑轴调节的研究使基于工程化益生菌的生物治疗方案在神经退行性疾病的治疗中显示出巨大的潜力ꎬ为拓宽工程化益生菌的应用提供了有益的证据ꎬ但工程化益生菌与宿主相关大脑功能之间的远程调节关系仍有待进一步探索ꎮ目前FDA仍将益生菌归类为膳食补充剂ꎬ对益生菌相关制剂的剂量㊁疗效㊁安全性的要求并不严格ꎮ但是ꎬ益生菌活菌制剂设计研发过程中常常涉及到对益生菌进行基因工程改造以使其具备治疗作用ꎬ在这一过程中获得抗生素耐药基因的益生菌有可能将耐药基因转移给邻近的病原微生物ꎮ因此ꎬ在制备得到益生菌活菌制剂后ꎬ有必要加强相关研究ꎬ对其制剂和微生物的稳定性㊁在肠道上皮中的定植㊁抗致病反应㊁免疫激活等重要功能指标进行相应检测ꎬ并进行深入探讨ꎮ此外ꎬ针对益生菌改善肠道菌群丰度的生物原理尚不明确ꎬ仍需结合蛋白组学相关研究以进一步实现益生菌作为治疗药物的应用ꎮ总之ꎬ工程化益生菌具有稳定性㊁特异性㊁选择性㊁成本低㊁相对安全等优点ꎬ可能成为癌症㊁炎症㊁感染等不同类型疾病治疗的新方法ꎬ同时在罕见疾病的诊断和治疗方面具有巨大潜力ꎬ有望成为疾病治疗和药物制剂领域新的选择ꎮ参考文献:[1]㊀HILLCꎬGUARNERFꎬREIDGꎬetal.Expertconsensusdocument.TheInternationalScientificAssociationforPro 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表面活性剂的现状及未来五至十年发展前景
表面活性剂的现状及未来五至十年发展前景表面活性剂是一类在日常生活和工业生产中广泛应用的化学物质。
它们能够在液体和固体之间降低表面张力,使液体更容易湿润固体,起到增强和稳定乳化、发泡和分散的作用。
目前,表面活性剂已经成为化妆品、洗涤剂、农药等行业不可或缺的重要原料。
本文将探讨表面活性剂的当前状态,并展望未来五至十年的发展前景。
目前,表面活性剂市场呈现稳步增长的趋势。
随着生活水平的提高和全球人口的增长,对清洁产品和个人护理产品的需求不断增加,推动了表面活性剂市场的快速发展。
此外,环境保护意识的觉醒也对表面活性剂产业提出了新的挑战。
人们对可再生、生物降解和环境友好的表面活性剂的需求日益增加,这将对市场格局产生深远的影响。
未来五至十年,表面活性剂产业将面临一些关键的发展机遇和挑战。
首先,可持续发展将成为表面活性剂行业的重要方向。
随着全球气候变化的加剧,人们对环境友好产品的需求将日益迫切。
因此,未来的表面活性剂市场将倾向于开发和应用生物基表面活性剂,以取代传统的石化表面活性剂。
这将有助于减少温室气体排放,并减少对有限资源的依赖。
其次,新技术的引入将推动表面活性剂行业的创新发展。
随着科技的进步,新型表面活性剂的研发和应用将成为未来的发展趋势。
例如,纳米技术、微胶囊技术和膜分离技术等的应用将改善表面活性剂的性能和应用范围。
此外,新型表面活性剂的研发还可以解决传统表面活性剂在高浓度和极端环境下的稳定性问题,提高产品的质量和可靠性。
另外,市场竞争的加剧也将对表面活性剂行业的未来发展产生影响。
随着全球化的进程,国际市场的竞争越来越激烈。
为了在竞争中保持竞争力,各企业需要加强技术创新和研发能力,提高产品质量和性能。
此外,更加注重品牌建设和市场推广也是企业在竞争中取得优势的关键。
综上所述,表面活性剂在当前市场上发挥着重要角色,并拥有广阔的发展前景。
未来五至十年的发展中,表面活性剂行业将以可持续发展为导向,借助新技术的引入实现创新发展,并面临激烈的市场竞争。
益生菌研究报告
益生菌研究报告一、引言在当今的健康领域,益生菌越来越受到人们的关注。
它们被广泛认为对人体健康有着诸多益处,从改善肠道功能到增强免疫系统,甚至可能对某些慢性疾病产生积极影响。
为了更深入地了解益生菌,我们进行了本次研究。
二、益生菌的定义与种类益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,它们定植于人体肠道、生殖系统内,能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用。
常见的益生菌种类包括双歧杆菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌等。
双歧杆菌是肠道内的重要益生菌之一,有助于维持肠道菌群的平衡,促进营养物质的吸收,还能增强肠道的屏障功能。
乳酸杆菌则在调节肠道 pH 值、抑制有害菌生长方面发挥着关键作用。
芽孢杆菌具有较强的稳定性和抗逆性,能够在恶劣环境中存活并发挥益生作用。
三、益生菌的作用机制益生菌主要通过以下几种方式对人体健康产生影响:1、竞争排斥益生菌能够与有害菌竞争肠道内的生态位和营养物质,从而抑制有害菌的生长和繁殖。
2、产生有益物质它们可以产生短链脂肪酸、维生素等有益物质,为肠道细胞提供能量,增强肠道的屏障功能。
3、调节免疫系统益生菌能够刺激免疫系统的发育和成熟,增强机体的免疫力,使其更好地抵御病原体的入侵。
4、改善肠道菌群结构通过增加有益菌的数量,减少有害菌的比例,优化肠道菌群的组成,维持肠道微生态的平衡。
四、益生菌对肠道健康的影响肠道是人体最大的免疫器官,也是益生菌发挥作用的主要场所。
1、缓解腹泻无论是感染性腹泻还是功能性腹泻,益生菌都能够通过调节肠道菌群,缩短腹泻的持续时间,减轻症状。
2、改善便秘促进肠道蠕动,增加粪便的水分和体积,使排便更加顺畅。
3、减轻肠道炎症对于炎症性肠病等肠道炎症性疾病,益生菌可以减轻炎症反应,缓解病情。
4、增强肠道屏障功能有助于维持肠道黏膜的完整性,防止有害物质进入体内,降低肠道通透性。
五、益生菌与免疫系统免疫系统的正常运作对于人体健康至关重要。
益生菌在免疫系统调节方面具有重要作用。
生物表面活性剂研究进展
高校 理 科 研 究
生物 表面活性剂研 究进 展
兰州 交通 大学环境 与 市政 工程 学院 赵 炜
[ 摘 要] 生物表 面活性 剂是 指微 生物产 生的一类具有表面活性的 生物大分子物质 , 该物质 具有 良好稳 定性 、 无毒 和生物 可降解性 等 性 能 。 本 文 对 生物 表 面 活性 剂 的种 类 、 成 方 法及 应 用 前 景进 行 了综述 。 合 [ 关键 词 ] 物表 面 活性 剂 合 成 发 酵 生 表面活性剂是一类能显著 降低溶 剂表面张力 的两 性化 合物 ,该化 合物能在相界面上形成分子层 , 具有 降低界面能量 的特性 , 使其具有乳 化、 分散 、 增溶和洗涤等功能 , 被广 泛应用于工业领域 。 目前 , 大多数表 面活性剂 主要 以石油为原料经化学合 成而来 , 由于受化工 原料 、 产品的 理化特性及其在生产和使用过程 对环境造成严重污染 等原 因 ,使表面 活性 剂的应用前景受到极大 的挑 战。为 了改进和提高表 面活性剂的性 能, 研究人员开始利用生物技术合成表面活性剂 即生物表面活性剂。生 物表 面活性剂是指利用酶或微生物通过 生物催化和生物合成 法得到的 具有表面活性的两性化合物。 与化学合成表面活性剂相 比, 除具有降低 表 面张力 、 稳定乳化液和发泡功能外 , 物表面活性剂还具备 良好 的热 生 稳定性 和化学稳定性 ; 结构复杂 ; 化和破乳 能力强 ; 乳 无毒 、 用量少 ; 与 生态环境相容 , 能被微生物完全降解等优 良性能 由于具有上述优 良 】 。 特性 , 生物表面活性剂将逐渐取代化学合成 表面活性剂 , 广泛应用 于医 药食 品、 环境工程 、 石油工业 、 污水处理 、 生态修复和化妆品等领域。 生物 表 面 活 性 剂 的 研 究 现 状 生物表面活性剂的早期研究见于 1 4 9 6年。 9 9年利用假单胞菌生 14 产生物表 面活性剂 鼠李 糖脂。 15 9 5年 Hakn sig发现黑粉菌在 葡糖糖 培 养上可产生赤藓糖醇 、 甘露糖和高级脂肪酸酯化的糖脂。 9 8 , i a 16 年 Ar m 等首次从枯草芽胞杆菌发酵液 中发现表面活性素 (uf t )该化合 物 S r ci , a n 具有较强的表面' l 属于脂 肽类表面活性 剂 9 9年 B l y 乙酸 活 胜, 。17 es 从 k 不动杆菌的发酵液中分离出由杂 多糖和脂 肪酸构成的脂 多糖 。2 世 纪 0 7 0年代后期 , 研究发现可 以利用生物合成法生 产生物表 聚甘油脂肪 酸 酯 。19 9 6年张念湘用硅胶 吸附糖 和脂肪酶 , 有机溶剂 中与乙酸酐 酰 在 化合成糖脂 。19 9 7年 N k yma 利用重组枯 草杆菌生产一 种新型 的 a aa 等 S r c n 0 1 V ea ai uf t 。20 年 en ndg等将枯 草杆菌 F 一 ai E 2接种在 以小麦糠为原 料的 3 L的生物反应器 中 ,得 到一种能分散有机磷杀 虫剂 Fnho 0 eti n的 生物表面活性剂 。近年来 , 随着研究 的不断深入 , 出现 了一 些新型生物 表 面 活 性 剂 , 蔗糖 酯 是 一 种 新 型 的 多元 醇 型 非离 子 表 面 活性 剂 。 裕 如 赵 蓉等将解烃棒 状杆菌接种在 以蔗糖为唯一碳源 的培养 基上能够产生蔗 糖酯 , 对其进行 了定性定量检 测 】 目前 , 国、 并 。 英 加拿 大和 日本等 国家 的研究人员对 生物表面活性 剂进行 了大量 的基础研 究和应用开 发 , 研 制了一些新 型表 面活性剂 , 极大地拓宽 了表 面活性剂 的应用领域 。国内 对生物表面活性剂 的研究较 晚, 大多数处于实验研究 阶段 , 主要针对生 物表面活性产生菌 的筛选和培养条件 的优化方面进行研究和探索 。 二 、 物表 面 活 性 剂 的种 类 生 与化学表 面活性剂相 比,生物 表面活性剂分子结构更加 复杂。 目 前, 生物表 面活性剂主要按照化学结构来 分类 , 可分为①糖脂 类生物表 面活性剂 。 如绿脓杆菌产生的 鼠李糖脂 、 红色球菌产生的海藻糖脂和酵 母菌产生 的槐糖脂等 。 ②含氨基酸类生物表面活性剂。 如枯草杆菌产生 的脂肽和棒状杆菌产生的脂蛋 白等 。 ③磷脂类生物表面活性剂。 如假丝 酵母 、 微球菌和不动杆菌产生 的磷脂 等。④脂肪酸类生物表 面活性剂。 如棒 杆 菌和 不 动 杆 菌 产 生 的 甘 油 酯 , 杆 菌 和 节 杆 菌 产 生 的脂 肪 酸 等 。 棒 ⑤结合 多糖 、 白质类高分子生物表面活性剂 。 地 限制 了酶 法 合 成 生 物 表 面 活 性 剂 的发 展 。 极 3微 生 物 发 酵 法 . 用微生物发酵法 生产表面活性剂是 2 0世 纪 7 O年代后期发展起来
世界益生菌产品研究和发展趋势
功能性
治疗胶状结肠炎 [ 25] ;提高幽门螺旋菌的 根除率 [ 26] ;外科手术期间病人护理 [ 27] ;预 防旅行者腹泻 [ 28] ;对全结肠切除和回肠 J型贮袋 成形手术病 人的积极 效果 [ 29] ;改 善肠道紊乱 [ 30]
减少致病性大肠杆菌的感染 [ 31] ;改善幽 门螺杆菌引起的胃部炎症 [ 32]
公司 Danisco (HOWARUTM)
Chr.Hansen
InstitutRosell (Lacidofil)
UrexBiotech
(DR-10TM&DR20TM
菌株
BifidobacteriumlactisHN019
LactobacillusrhamnosusHN001
BifidobacteriumlactisBb-12 L.acidophilusLA1/LA5
由于益生菌与健康 、营养 、饮食的密切关系 , 越来 越受到消费者的重视 。 食品生产者热衷于开发这样 提升产品价值的食品 。 全球功能性食品市场预计在 接下来几年会迅猛增长[ 14] 。 包含有功能性益生菌的 食品与饮料消费正成为全球的一项消费趋势 [ 15] 。
目前 , 益生菌食品拥有全球最大的功能性食品市 场 [ 16] 。益生菌的产值已占据了世界功能性食品市场 的 65%, 而且这一数值仍在不断增长 。美国的 这一 产值已超过 750 亿美元[ 17] 。 在欧洲 、日本和澳 大利 亚 , 改善胃肠道功能的益生菌 、益生元类食品同样占 据了功 能 性食 品 最 大 的 部分 [ 18] 。 另 据 FROST和 SULLIVAN分析 , 预计在 2013年 , 欧洲益生菌食品与 饮料市场是现在的两倍还多 [ ] 。
嗜酸乳杆菌细菌素的分离纯化及表面活性剂对其活性的影响
Pu i c i n o h ce i cn Io a e r m co a il sa i o h l s rf at f t e Ba tro i s l td fo La t b c l cd p i i o u u a d Efe to u f c a to h t a tra t i fBa t ro i n f c fS r a t n n t e An i c e i lAci t o ce icn b v y
作 用 … 。通 过 对 嗜 酸 乳 杆 菌 中细 菌 素 的 分 离 纯 化 的研
究 , 食 品 的保 鲜 材 料 提 供 物 质 基 础 。 为
l 材 料 与 方 法
1 1 实 验 材 料 .
随着 社 会 进 步 和全 民食 品健 康 、 全 意 识 的 增 强 , 安
广 大 消 费 者 越 来 越 关 心 食 品 的 安 全 性 问 题 。在 欧 洲 、
13 3 细 菌 素 的盐 析 分 离 ..
第 5期
本 研 究 使 用 的 冻 藏 菌 株 使 用 前 活 化 2次 , 用 使
MRS肉汤 培 养 基 ( 种 量 2 ) 3 ℃ 培 养 2 h 接 ,7 4。
嗜酸乳杆菌在 p . H6 0的 产 细 菌 素 培 养 基 中 恒 温 培 养 , 心 分 离 细 胞 , 清 液 在 4 下 用 新 华 一 号 滤 离 上 ℃
2024年生物基表面活性剂市场发展现状
生物基表面活性剂市场发展现状引言在过去几十年里,表面活性剂一直在各行各业中发挥着重要的作用。
然而,由于环境和健康问题的日益凸显,传统的化学表面活性剂受到了严格的限制。
为了应对这一挑战,生物基表面活性剂作为一种可再生、可降解、低毒性的替代品被广泛研究和开发。
本文将探讨生物基表面活性剂市场的发展现状。
生物基表面活性剂的定义和分类生物基表面活性剂是从生态友好、可再生的资源中提取或生物合成的表面活性物质。
根据其来源和结构特点,可以将生物基表面活性剂分为脂肪酸盐、多糖类表面活性剂、氨基酸/肽表面活性剂、酵母表面活性剂等多个类别。
生物基表面活性剂市场需求和趋势近年来,随着人们对环保和健康意识的增强,生物基表面活性剂在各个领域的需求不断增加。
首先,消费品行业对生物基表面活性剂的需求日益增加,例如个人护理产品、清洁剂和洗涤剂等。
其次,生物基表面活性剂在农业领域也有广阔的应用前景,可以用于农药、肥料和昆虫驱除剂等领域。
此外,生物基表面活性剂在制造业中的应用也逐渐扩大,包括涂料、油墨和纺织品等。
生物基表面活性剂市场的竞争格局目前,生物基表面活性剂市场主要由一些大型化学公司和生物技术公司主导。
大型化学公司利用其资金、技术和市场优势,在生物基表面活性剂领域具有一定的竞争优势。
同时,一些专注于生物技术研究和开发的公司也在该市场中崭露头角。
在未来,预计市场竞争将更加激烈,不同公司将通过技术创新和产品差异化来寻求领先地位。
生物基表面活性剂市场的挑战和机遇尽管生物基表面活性剂市场具有广阔的发展前景,但仍面临一些挑战。
首先,生产成本相对较高,导致产品价格较传统表面活性剂偏高。
其次,生物基表面活性剂的质量和稳定性仍需要进一步提高。
然而,随着技术的不断进步和市场需求的增加,这些挑战也将逐渐克服。
同时,生物基表面活性剂市场也带来了巨大的商机,提供了技术创新和市场拓展的机会。
结论生物基表面活性剂作为一种环保、可再生的替代品,正逐渐取代传统的化学表面活性剂。
国内外表面活性剂的发展趋势
国内外表面活性剂的发展趋势国外技术发展现状及趋势目前,发达国家在表面活性剂领域的研究已具备了完整的体系,能够实现产品研究开发多样化、系列化,开发力度非常大,并且开发理念已突破传统意义上的表面活性剂。
以表面活性剂在农药中应用为例,国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明,表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力,以提高药量而达到增效的目的,若针对各种药剂特性,采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用,且对药剂具有增溶作用,可见有选择性地开发和应用表面活性剂,可望达到对药剂增效、节约用药、减少对环境污染和降低防治成本的目的。
表面活性剂在医药中也有广泛的用途,它对药物的吸收有着明显的影响,研究发现表面活性剂的存在可能增加药物的吸收也可能降低药物的吸收,还应考虑到表面活性剂与蛋白质的相互作用、毒性、刺激性等。
国外一些著名的表面活性剂公司在2l世纪初的发展趋势如下所述:国外主要研究方向为安全、温和和易生物降解的产品。
如糖苷类表面活性剂,由于原料来自天然、性能优良、低毒低刺激、易生物降解而得到迅速发展。
我国表面活性剂行业的发展趋势在表面活性剂领域,我国的研究开发能力和产业化基础都还比较薄弱,与国外水平差距很大,尤其在高新技术领域差距更大,这主要表现为产品品种单一落后,生产规模小,产品配套能力差,缺少系列化产品的研究开发能力。
由于产品的质量和性能不能满足许多高新技术产品的要求,缺少能够带动相关行业发展的表面活性剂及助剂的研究开发和生产能力,客观上阻碍了我国精细化工行业的健康发展。
提出了越来越高国外表面活性剂的主要研究方向为安全、温和、易生物降解,而我国在这方面的工作才刚刚起步。
由于表面活性剂产品品种多,应用范围广,且由于我国在该领域基础薄弱,所涉及的亟待解决的问题也多,首先注重以下问题的解决:系统开发安全、温和、易生物降解、具有特殊作用的表面活性剂,研究其构效关系,为新型产品的开发和应用提供理论基础。
益生菌的研究现状及其进展
益生菌应用的研究现状及其最新进展摘要:益生菌是指一类活的在摄人适当的量时能够对人体产生有益作用的微生物。
本文主要综述了益生菌在临床方面的功能和在食品工业中的应用以及益生菌的安全性问题。
关键词:益生菌、功能、安全性、研究进展益生菌被定义为“经适量服用后,有益于其宿主健康的活的微生物”[1]。
随着人们生活水平的提高和消费者保健意识的不断增强,益生菌类食品及保健品的开发日益引起广大研究人员的兴趣,逐渐成为科研及生产领域的热点。
耐药性病原菌的增多和对药物天然替代品需求的增加,益生菌在临床医疗中被广泛使用。
目前益生菌主要应用于治疗消化系统疾病,其中对腹泻,肠道易激综合症的治疗效果最为明显,随着临床研究开发的不断深入,人体益生菌作为治疗及辅助药物在其他各系统的研究也逐渐增多,显示出了巨大的应用潜质[1]。
益生菌中的传统发酵乳酸菌菌株有着较长的安全使用历史。
自从人们开始发酵牛奶作为食物以来,包括乳酸杆菌和肠球菌在内的不同菌种都已经被用于日常生产。
到目前为止,有关这些菌株有害作用的报道还很少,但随着新菌株的不断应用,我们不能盲目地认为新筛选出的益生菌菌株与已检测过的菌株或传统菌株具有同样的安全性[2]。
其摄人后对人体的安全性也是一个不可忽视的问题。
1 益生菌的分类及生物学特性1.1 益生菌的分类目前,常用的益生菌菌种有乳酸杆菌、双岐杆菌和一些链球菌。
其中,双岐杆菌有青春双岐杆菌、短双岐杆菌等;乳酸杆菌有嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、胚芽乳杆菌、短乳杆菌、纤维二糖乳杆菌和乳酸乳杆菌。
其他用作益生菌的链球菌有:粪链球菌、乳链球菌、嗜热唾液链球菌和乙酸乳酸双链球菌。
此外,还有明串球菌属、足球菌属、丙酸杆菌属和芽孢杆菌属的菌种也可用作益生菌[3]。
通常,应用于人体的益生菌有双岐杆菌、乳酸杆菌、肠球菌、枯草杆菌、腊样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌等。
1.2 益生菌的生物学特性乳酸菌类益生菌中,除部分菌具有蛋白水解能力外,一般乳酸菌的蛋白质分解能力较差,在培养时要依赖于培养基中现成的氨基酸作为氮源。
生物表面活性剂的生产与应用
生物表面活性剂的生产与应用生物表面活性剂是一类由微生物合成的化合物,具有很强的表面活性和乳化性能。
由于其天然来源、可持续性以及生物降解性等特点,成为了替代传统化学表面活性剂的潜在耗材之一。
一、生物表面活性剂的生产技术目前,常用的生物表面活性剂生产技术主要包括发酵法、基因工程法等。
其中,发酵法最为常见,通过在生物发酵过程中让微生物合成表面活性剂。
在发酵过程中,微生物可利用碳源、氮源等物质合成表面活性剂。
值得一提的是,发酵法不应该忽略其对筛选菌株的要求。
不同的微生物菌株不仅合成的表面活性剂种类多样,且生产效率也有所不同。
因此,筛选菌株、优化发酵条件等环节,都对表面活性剂的生产量和质量有影响。
二、生物表面活性剂的应用生物表面活性剂具有极高的应用价值,例如可以用于环境清洁、食品加工等领域。
下面将分别阐述其在不同领域的具体应用:1.环境清洁。
生物表面活性剂具有天然来源的特点,成为了环境友好型耗材。
其应用于清洗油污、除菌消毒等方面,效果显著。
同时,生物表面活性剂还能与重金属离子、有机污染物等化合物的形成络合物,减缓其对环境的污染。
2.食品加工。
生物表面活性剂可用于食品的抗氧化、保鲜、除膜等处理。
其中,利用生物表面活性剂进行无残留的清洗去膜,可有效减少对环境和健康的影响。
3.医药行业。
生物表面活性剂表现出一定的生物活性,其可用于药物递送、治疗慢性伤口等方面。
其中,在脑瘤治疗中,通过生物表面活性剂减少药物副作用,达到更好的疗效。
三、生物表面活性剂的市场前景虽然生物表面活性剂在市场中的份额还未达到传统表面活性剂的高度,但其优良特性已受到广泛关注,被认为是一种便捷、经济、环保的替代品。
这一市场前景也越来越受到各大产业的青睐。
据统计,全球生物表面活性剂的市场规模已超过10亿美元,预计未来将保持高速增长。
总的来说,生物表面活性剂不仅具有广泛的应用领域,而且成为了主要的研究方向之一。
通过优化生产和应用技术,可以进一步提高其在实际中的使用效果。
益生菌功效及活性的研究分析
益生菌功效及活性的研究分析作者:钟鸣上海交通大学生命学院研究生学号:5050809428引言在现代社会中,不健康的饮食结构和作息习惯给人们的身体健康,尤其是肠道健康带来了巨大的隐患。
而肠道健康与人体的其他方面健康息息相关,被认为是“万病之源”。
因此,身体健康应从肠道健康开始。
益生菌是肠道健康中起重要作用的微生物,本文将以益生菌为对象,在归纳总结其定义、分类、健康功效及其作用机理的基础上,重要就益生菌制品的活性指标,影响其活性的因素,以及目前对提高益生菌活菌数的相关研究进展进行归纳介绍。
1 益生菌及其功效1.1 益生菌的定义益生菌(Probiotics)是利用动物体内正常的有益微生物,通过鉴定、筛选、培养及干燥等系列工艺制成的活菌制剂。
其定义有很多,其中较为广泛承认的是Fuller(1989)的定义,即:益生菌是能改善肠道菌群平衡从而有益于宿主健康的额外补充的活性微生物[1]。
而联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)在2001年将益生菌定义为:通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活菌[2]。
可见,益生菌是对人体具有健康促进作用,可作为功能性食品配料的活性微生物制品。
作为益生菌应具备以下条件:1)对宿主有益。
2)无毒性作用,无致病作用。
3)能在动物消化道存活。
4)能适应胃酸和胆盐。
5)能在消化道表面定植。
6)能产生有用的酶类和代谢物。
7)在加工和贮存过程中能保持活性。
8)具有良好的感官特性 [3]。
1.2 益生菌的分类益生菌主要来源于动物肠道内正常生理性菌和非肠道菌。
目前,常用的益生菌菌种有:双歧杆菌、乳酸菌和某些链球菌。
其中,双歧杆菌主要有青春双歧杆菌、短双歧杆菌、两岐双歧杆菌、婴儿双歧杆菌等;乳酸杆菌主要有嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、胚芽乳杆菌、短乳杆菌、纤维二糖乳杆菌和乳酸乳杆菌等。
链球菌主要有粪链球菌、乳链球菌、嗜热唾液链球菌和乙酸乳酸双链球菌。
益生菌作用机制及筛选方法研究进展
益生菌作用机制及筛选方法研究进展在当今的健康领域,益生菌正逐渐成为备受关注的焦点。
益生菌被定义为当摄入足够数量时,对宿主健康有益的活的微生物。
随着人们对健康的重视程度不断提高,对益生菌作用机制及筛选方法的研究也日益深入。
一、益生菌的作用机制1、调节肠道菌群平衡肠道是人体内微生物最密集的场所之一,其中包含着有益菌、有害菌和中性菌。
益生菌能够通过竞争营养物质、产生抗菌物质等方式,抑制有害菌的生长和繁殖,从而维持肠道菌群的平衡。
例如,双歧杆菌和乳酸杆菌可以产生短链脂肪酸,降低肠道 pH 值,创造不利于有害菌生长的环境。
2、增强肠道屏障功能肠道黏膜是人体抵御外界病原体入侵的第一道防线。
益生菌能够促进肠道上皮细胞的增殖和分化,增强肠道黏膜的紧密连接,减少肠道通透性,防止有害物质和病原体进入体内。
同时,益生菌还可以刺激肠道分泌黏液,进一步增强肠道的屏障作用。
3、调节免疫功能益生菌可以通过与肠道免疫细胞相互作用,调节免疫系统的平衡。
它们可以刺激免疫细胞的活化和增殖,增强免疫细胞的吞噬能力和杀伤活性,从而提高机体的免疫力。
例如,某些益生菌可以促进巨噬细胞产生细胞因子,调节 T 细胞和 B 细胞的免疫反应。
4、产生有益代谢产物益生菌在代谢过程中能够产生多种对人体有益的物质,如维生素、短链脂肪酸、氨基酸等。
短链脂肪酸不仅可以为肠道细胞提供能量,还具有抗炎、调节肠道蠕动等作用。
维生素如维生素 K 和 B 族维生素对人体的正常生理功能也具有重要意义。
5、抑制病原菌黏附和定植益生菌可以与病原菌竞争肠道上皮细胞表面的黏附位点,从而阻止病原菌的黏附和定植。
此外,益生菌还可以分泌一些物质,如细菌素、有机酸等,直接抑制病原菌的生长和存活。
二、益生菌的筛选方法1、来源筛选益生菌的来源通常包括传统发酵食品、健康人体肠道、动物肠道等。
从这些来源中筛选出具有潜在益生特性的菌株是益生菌筛选的第一步。
例如,从酸奶、泡菜等传统发酵食品中分离出的乳酸菌,经过进一步的鉴定和筛选,有可能成为新的益生菌。
生物表面活性剂产生菌的筛选·鉴定及其目标产物结构分析
生物表面活性剂产生菌的筛选鉴定及其目标产物结构分析徐鑫;刘娅;杨丽【摘要】[目的]筛选并鉴定生物表面活性剂,同时分析其目标产物结构.[方法]运用油平板法、排油圈法等方法对从葡萄中筛选出的72株菌株进行初筛与复筛,初步筛选出产生物表面活性剂的最佳菌株,对其进行菌种鉴定,并通过薄层层析试验、红外光谱分析等鉴定生物表面活性剂类型.[结果]从72株葡萄内生菌中分离筛选得到9株产生物表面活性剂的菌株,其中菌株C2J6发酵液排油圈为最大,通过形态特征、生理生化试验及26S rDNA序列分析,初步鉴定该菌为黑曲霉(Aspergillus niger).通过薄层色谱和红外光谱分析表明,菌株C2J6在代谢过程中能产生脂肽类表面活性物质.[结论]试验可为研究脂肽类生物表面活性剂的产生与应用打下基础.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P203-204,244)【关键词】生物表面活性剂;表面张力;脂肽;条件优化【作者】徐鑫;刘娅;杨丽【作者单位】石河子大学食品学院,新疆石河子832003;石河子大学食品学院,新疆石河子832003;石河子大学食品学院,新疆石河子832003【正文语种】中文【中图分类】S509生物表面活性剂(Biosurfactants,简称BS)是微生物等通过生物发酵,产生的具有亲水基与憎水基的有机大分子化合物[1]。
生物表面活性剂的结构相对于化学表面活性剂的种类与结构更加复杂。
生物表面活性剂一般分为五大类,包括糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中类脂衍生物等[2]。
由于生物表面活性剂具有很多功能特点,广泛应用于医药、农业、化妆品、食品工业、石油工业和生物环境修复等领域[3-4]。
相对于化学合成的表面活性剂,生物表面活性剂在食品行业中有着尤为突出的优势。
由于生物表面活性剂对于食品具有无毒或低毒、容易被生物降解、附着控制与阻止微生物大量滋生等优点[5-6],近年来,在食品行业中对生物表面活性剂的研究日益增多。
益生菌表面疏水性与自动聚集能力的研究
益生菌表面疏水性与自动聚集能力的研究益生菌表面疏水性与自动聚集能力的研究引言人们对于肠道微生物群的研究越来越深入,其中益生菌作为一类有益于人体健康的微生物,受到了广泛的关注。
益生菌对于促进消化吸收、增强免疫功能、调节肠道菌群平衡等方面都具有重要作用。
然而,要想发挥益生菌的作用,其在肠道中的存活和定植是至关重要的。
因此,对于益生菌的自动聚集能力以及与肠道黏膜的亲和性也成为了研究的热点。
一、益生菌表面性质与亲水性益生菌表面的性质对于其黏附和存活能力具有重要的影响。
亲水性是指物质与水接触时所表现出的亲水或疏水性质。
研究表明,表面亲水性对益生菌的黏附能力具有重要的影响。
1.1 表面疏水性与黏附能力益生菌表面的疏水性与其黏附能力密切相关。
疏水性越强的益生菌,其在肠道中的黏附能力越弱,存活率也相对较低。
这是因为益生菌在肠道中生长繁殖的同时,也会面临外界环境的不利影响,如胃酸、胆盐等。
而表面疏水性高的益生菌能够更好地"躲避"这些不利因素,从而提高了其在肠道中的存活率。
1.2 表面亲水性与黏附能力亲水性较高的益生菌,其表面能够更容易与肠道黏膜产生亲和作用,从而实现更好的黏附能力。
亲水性益生菌能够通过胶束化合物与肠道黏膜结合,增强与黏膜的亲和力,从而保持较高的存活率。
此外,亲水性益生菌在肠道中的存活率也相对较高,因为其在肠道液中的溶解度更高,更容易被肠道吸收。
二、益生菌自动聚集能力的研究益生菌的自动聚集指的是其在液体中自发形成聚集体或聚集结构的能力。
自动聚集能力与益生菌的运动性、细胞表面特性以及细胞间相互作用有关。
2.1 益生菌的运动性与聚集能力益生菌细胞在液体中的运动性对自动聚集能力具有重要的影响。
益生菌不具有纤毛或鞭毛等运动器官,其通过向前推进和滚动等方式进行运动。
当益生菌细胞密度较高时,在运动过程中会发生碰撞,从而形成聚集。
因此,益生菌细胞的运动性能够影响其自动聚集能力的强弱。
2.2 益生菌表面的自动聚集蛋白益生菌表面的自动聚集蛋白(Auto-Aggregation Protein)在益生菌的自动聚集中起到重要作用。
微生物产生的生物活性物质研究新型抗菌剂的发现与开发
微生物产生的生物活性物质研究新型抗菌剂的发现与开发近年来,随着抗生素耐药性的不断增强,抗菌剂已经成为一个备受关注的研究领域。
传统的抗菌剂已经不能有效应对各类细菌的抵抗能力,因此寻找全新的抗菌剂成为了迫在眉睫的任务。
微生物产生的生物活性物质被认为是一种富有潜力的抗菌剂来源,其多样性和专一性使其成为重要的研究对象。
本文将对微生物产生的生物活性物质的研究与新型抗菌剂的发现与开发进行探讨。
一、微生物产生的生物活性物质的研究微生物作为一大类生物体,在其生活过程中可以产生多种多样的生物活性物质,包括抗菌物质、抗氧化物质等。
这些物质在微生物生存环境中发挥着重要的生态功能,如进攻性物质抵抗外来竞争、合作性物质维持种群平衡等。
进一步深入研究微生物所产生的生物活性物质,可以发现其具有多种抗菌功能。
这些物质通过与细菌细胞的不同靶点结合,从而阻断了细菌的正常生物代谢。
研究发现,微生物产生的生物活性物质可以靶向破坏细菌的细胞壁、细胞膜、核酸和蛋白质等重要组分,从而实现抗菌的效果。
二、新型抗菌剂的发现与开发基于对微生物所产生生物活性物质的研究,科学家们积极探索并筛选出一系列具备抗菌作用的物质,这些物质被称为新型抗菌剂。
新型抗菌剂的发现与开发是目前研究的热点之一,其旨在寻找更加高效、低毒副作用的抗菌药物,以应对临床中的抗菌难题。
在发现新型抗菌剂的过程中,科学家们采用了多种方法。
其中一种常用的方法是通过微生物筛选,即从微生物中分离和培养目标细菌,通过评估不同微生物生长条件下的生长抑制效果,筛选出具有抗菌活性的物质。
这种方法可以发掘到大量潜力巨大的抗菌活性物质,为新型抗菌剂的发现提供了丰富的资源。
另外,科学家们还运用了化学合成和基因工程等技术来开发新型抗菌剂。
通过对已知具有抗菌活性化合物的结构进行优化改造,可以获得更加理想的抗菌剂。
此外,基因工程技术的应用可以将抗菌物质的合成基因导入到其他微生物中,从而实现大规模的生产。
三、前景与挑战微生物产生的生物活性物质研究与新型抗菌剂的发现与开发具有重要的临床应用前景。
具有抑菌功能的表面活性剂的调研报告
关于具有杀菌功能的阴离子表面活性剂的合成及应用研究的调研报告1.摘要本文以三聚氯氰、脂肪胺、氨基乙磺酸、2-氨基苯并咪唑为原料,合成了三种具备抑菌性的含三嗪环阴离子型表面活性剂:2-正己氨基-4-(2-磺基乙基)-氨基-6-(苯并咪唑基)-氨基-1,3,5均三嗪(BSC6T),2-正辛氨基-4-(2-磺基乙基)-氨基-6-(苯并咪唑基)-氨基-1,3,5均三嗪(BSC8T)和2-正十二氨基-4-(2-磺基乙基)-氨基-6-(苯并咪唑基)-氨基-1,3,5均三嗪(BSC12T)。
采用表面张力法研究了三种化合物水溶液的表面活性。
BSC6T、BSC8T、BSC12T在25℃的水溶液中均具备良好的表面活性,最低表面张力(γcmc)分别为33.1mN/m、29.7mN/m 和35.2mN/m,临界胶束浓度(cmc)分别为8.5×10-3mol/L、8.9×10-4mol/L和5.3×10-5mol/L;采用量筒法研究了其乳化性能。
BSC6T、BSC8T、BSC12T的乳化稳定时间分别为237s、364s 和471s。
2.关键词:抑菌性,阴离子表面活性剂3.前言从广义上来讲,杀菌剂(Fungicide)包括杀真菌剂、杀细菌剂、杀病毒剂以及杀线虫剂,通常所说的杀菌剂,往往以杀真菌剂为主。
杀菌剂广泛应用于农业、工业、医疗卫生、日常生活等诸多领域,需求量巨大。
我国是一个农业大国,农药作为一种极为普遍使用但是不可或缺的农业生产资料,在防治有害生物,保障农业生产安全等方面发挥着极为重要的作用。
植物的病害由于不能轻易察觉,因此会造成巨大的危害,而植物病害的主要病因是致病菌,多数由真菌引起。
全世界单是由病原真菌引起的植物病害就达上万种,造成的损失占年度总损失的10%-30%。
如果将病毒、线虫引起的植物病害也算在内,损失就更加巨大。
我国幅员辽阔,农业发达,作物病害种类也是多种多样,造成粮食严重损失的例子更是不胜枚举,防治植物病害是农作物增产的重大措施之一。
表面活性剂作为发酵促进剂的国内外研究进展
2008年第27卷第7期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·983·化工进展表面活性剂作为发酵促进剂的国内外研究进展卫云路1,郑成2,宁正祥1(1华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640;2广州大学化学化工学院,广东广州 510006)摘要:以谷氨酸发酵为例综述了国外将表面活性剂作为发酵促发剂作用机理的研究进展,介绍了国内外将表面活性剂应用在以发酵法生产氨基酸、酶制剂、新型材料等工业中作为促发剂的研究现状,分析了其中存在的亟待解决的问题。
关键词:表面活性剂;发酵促进剂;氨基酸;酶制剂中图分类号:TQ 423.99 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2008)07–0983–07Research progress of surfactants as fermentation acceleratorWEI Yunlu1,ZHENG Cheng2,NING Zhengxiang1(1School of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China;2School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangzhou University,Guangzhou 510006,Guangdong,China)Abstract:Taking glutamic acid fermentation as an example,the research on the mechanism of using surfactants as fermentation accelerator worldwide is reviewed. The current status of using surfactants as fermentation accelerator in producing amino acids,enzyme preparation and new type materials by microorganism is introduced. The problems to be resolved in further investigations are analyzed.Key words:surfactants;fermentation accelerator;amino acids;enzyme表面活性剂作为工业的“味精”,随着科技的进步不断发展,产品的种类与产量与日俱增[1]。
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摘 要 :生物表面活性剂是由微 生物代谢过程 中产生的具有表面活性的生物化合物 ,大多具有抗细菌、 真菌、支原体和病毒 的特性以及抗粘附的功能。由益生菌产的生物表面活性剂 ,除具备上述功能,还在 安全性方面具有独特优势,因此在预防和治疗某些疾病方面具有广阔的应用前景。本文针对产生物表 面 活性剂的益生菌的种类、筛选 、产物的制备分 离及应用等方面做一综述。
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( hn o gIstt f o 1 ad n tue mmec n eh oo y S ad n e aoaoyo oaeadTasot in eh oo yo S n i oC re dT cn l , h n o gK yL b rtr f trg n rnp r t c lg f g S ao T n
乳业科学与技术
2 1 年第 3 01 期
( 总第 18 ) 4期
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益生菌产表面 活性剂研 究进展
侯 成杰 ,齐沙沙 , ,苏永 红 。 ,穆 海菠
( 1山东商业职业技术学院山东省农产品贮运保鲜技术重点 实验 室,山东济南 20 0 ;2 国家农产品 5 13 现代物流工程技 术研究中心,山东济南 2 00 ;3 5 13 光明乳业股份有 限公 司 技术中心 乳业生物技术国 家重点 实验 室 ,上 海 2 0 3 0 4 6)
B gt i i Da y& F o o, t. h nh i 0 4 6 C ia r h r o d .Ld, ag a 2 0 3 , hn ) C S
Ab t a t Bi s ra tn sp o u e y m ir o g n s i d o i l g c l o o n s t u f c - ci e mo t f s r c : o u f ca t r d c d b c o r a imsi ak n fb o o i a mp u d h s ra e a t , s c wi v s o wh c a e ih h v a t a tra,a tf n a , n i ia n n i m o a t i .I a t u a ,b o u f c a t r d c d b r b o i s n a d t n t h n i ce l n iu g l a tv r la d a t u r c i t n p ri lr i s ra t n s p o u e y p o i t ,i d i o o t e b i t vy c c i a o e f a r sh v l ou iu d a t g si r so c rt , ih ma ei h sb o d a p ia i n p o p c si r v n i n a d b v e t e a e as n q e a v a e n t m fs u i wh c k t a r a p l t r s e t p e e to n u n e e y c o n te t n fc r i ie s s h sp p r man y r v e d t e t p s a d s lc i n o r b o i swh i h p o u e i s r a tn s r a me to e t n d s a e . i a e i l e iwe h y e a T n ee t fp o i t c c r d c d b o u f ca t , o c
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K e r : i s f ca t, r b o i s s l c in a p i ai n y wo ds b o u a t s p o i t , e e t , p l t r n c o c o
生物表面活性剂 (i uf c n bo r nt t s a a s简称 B ) S 是 由微 生 物产 生 的 同时具 有 亲水 基 和疏 水 基 的两 亲性化合物。与传统的化学合成表面活性剂相比, 除 同样 具 有 降低 表 面 张力 、 稳定 乳 化 液和 增 加泡 沫等 功 能外 ,还 具 有 结构 多样 化 、选 择 性 广 、专 性 强 、生物 相容 性好 、无毒 或低 毒 ,绿色环 保 、
关键词 :生物表面活性剂;益生菌;筛选;应用
中图分类号 :T 2 1 S 0. 3 文 献标识码 :A 文章编号 :17 . 172 1)30 4 .4 6 1 8 (0 1o .150 5
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