益生菌及其制剂的应用及研究进展
双歧杆菌研究进展及应用前景
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此外,双歧杆菌还能够刺激肠道黏膜免疫系统的发育,增强肠道屏障功能。
3、生理学
生理学研究主要双歧杆菌在人体内的生理效应。研究发现,双歧杆菌能够调 节人体肠道微生物群落,改善肠道蠕动,减少便秘等症状。此外,双歧杆菌还能 够调节人体免疫功能,减轻过敏反应,增强对疾病的抵抗力。一些双歧杆菌菌株 甚至能够产生具
3、消化系统作用:双歧杆菌在肠道内通过产生乳酸和其他有机酸,降低肠 道pH值,促进钙、铁、锌等矿物质吸收,维持肠道内的酸碱平衡。此外,双歧杆 菌还能通过调节肠道蠕动,缓解便秘和腹泻等肠道问题,维护肠道健康。
4、神经系统作用:近年来研究发现,双歧杆菌具有调节神经系统的作用。 通过调节肠道微生物群落,双歧杆菌可以影响神经递质的合成和释放,如多巴胺、 5-羟色胺等,从而改善焦虑、抑郁等情绪问题,对治疗某些神经系统疾病具有潜 在的应用价值。
这些基因的发现为深入研究双歧杆菌的生理功能提供了重要线索。
2、生态学
双歧杆菌在肠道内与其他微生物共同构成了一个复杂的生态系统。生态学研 究有助于了解双歧杆菌在肠道微生态中的作用及其与其它微生物的相互关系。研 究表明,双歧杆菌能够通过产生乙酸、乳酸等物质,抑制有害菌的生长,维持肠 道微生态平衡。
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总之,双歧杆菌作为一种益生菌,其在人体肠道内发挥着重要的生理功能。 随着对双歧杆菌研究的深入,其在功能食品、健康养殖和临床应用等领域的应用 前景将更加广阔。相信在不久的将来,双歧杆菌将会为人类健康事业带来更多的 益处。
参考内容
双歧杆菌:揭秘其生理功效及应 用研究进展
双歧杆菌,作为人体肠道微生物中的一种益生菌,近年来备受。本次演示将 深入探讨双歧杆菌的生理功效及其在各个领域的应用研究进展,以期为相关领域 的研究者提供有益的参考。
益生菌的研究进展及展望
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摘 要 综 述 了近年 来对 益 生茵功 能 的研 究情 况 , 并对 益 生茵 未来 的研 究方 向提 出了展 望 。 关键 词 益 生茵 ; 效 ; 功 益生作 用 中图分 类号 Q 3 . 9 91 文 献标 识码 A 文章 编号 0 1— 6 1 2 0 )7 0 0 6 0 5 7 6 1 ( 0 7 1— 5 4 — 1
受宿主的种类 、 年龄、 应激反应 、 感染 、 疾病 , 以及食物、 抗生 素、 辐射等外界因素的影响 , 会发生失衡 。
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益生菌制剂在家禽生产中的研究及应用进展
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益生菌制剂在家禽生产中的研究及应用进展一、引言益生菌制剂是利用一些有益微生物制成的微生物制剂,通过种植在动物肠道内,可以改善肠道菌群结构,提高宿主免疫力,减少肠道疾病,促进动物的健康生长等作用。
在家禽生产中,益生菌制剂得到了广泛的研究和应用,它可以改善肠道健康,提高家禽的生产性能,并且可以减少抗生素的使用,对于促进家禽生产的可持续发展具有重要的意义。
本文将对益生菌制剂在家禽生产中的研究及应用进展进行综述,以期为家禽生产提供一些参考和借鉴。
1. 益生菌在家禽肠道的作用机制益生菌在家禽肠道内生长繁殖,可以形成对肠道有益的菌群,增加有益菌数量,降低有害菌数量,优化肠道微生态环境,提高动物的免疫力,减少肠道疾病的发生。
最为常见的益生菌包括乳酸菌、酵母菌等,它们可以通过竞争性排除、占据受体位点、产生抗菌物质、调节免疫反应等多种途径来发挥对肠道的正面影响。
目前,国内外的研究表明,在家禽生产中添加适宜的益生菌制剂可以提高家禽的生长性能、饲料利用率和产蛋率等。
有研究表明,在饲料中添加益生菌能够显著提高肉鸡的生长速度和饲料转化率,并且可以改善其肠道结构和微生态环境。
在鸭的研究中也发现,添加益生菌能够显著提高鸭的生长速度和饲料利用率。
这些研究结果表明益生菌对家禽生产性能具有显著的促进作用。
3. 益生菌与抗生素替代随着人们对抗生素使用的限制和抵制,益生菌制剂逐渐成为了替代抗生素的有效手段。
益生菌可以通过改善肠道健康,提高动物免疫力,减少肠道疾病的发生,从而减少了对抗生素的依赖。
益生菌还可以降低饲料中对抗生素的需求,减轻了饲料成本,有助于降低饲料成本。
在当前推行抗生素替代的趋势下,益生菌制剂在家禽生产中的应用前景十分广阔。
1. 益生菌制剂的种类和选择目前市场上益生菌制剂种类繁多,包括常见的乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等。
在选择益生菌制剂时,需要根据家禽的品种、生长阶段、饲养环境等进行科学的选择,以达到最佳的效果。
在选择益生菌制剂时,还需要考虑其稳定性、耐受性、价格等因素。
益生菌及其制剂的应用及研究进展网上考查课作业题答案
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益生菌及其制剂的应用及研究进展网上考查课作业题答案一、名词解释1.益生菌:益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,是定植于人体肠道、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、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。
2.微生态制剂:是利用正常微生物或促进微生物生长的物质制成的活的微生物制剂。
3.合生元:合生元是由益生元和益生菌两者结合制成的。
4.复合益生菌制剂:最完善的益生菌组合八益菌+EC-12乳酸菌二、填空1.目前作为兽药和饲料添加剂的益生菌菌种主要有(芽孢杆)菌属,(乳酸杆)菌属,(嗜酸乳酸杆)菌属和(双岐杆)菌属。
2.乳酸菌属革兰氏(阳)性菌,(无)芽孢;双歧杆菌属革兰氏(阳)性菌,(无)芽孢。
3.益生菌主要通过(整肠)作用,(代谢)作用,产生有机酸,降低肠道pH值维持消化道的菌群平衡。
三、简答1.简述影响益生菌应用效果的主要因素?(1)动物种类:单胃动物一乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌,反刍动物一真菌、酵母菌(2)动物的生理状态(3)饲料的类型及成分(4)饲料加工过程(5)菌剂的菌株组成及其定植能力(6)饲用方式与剂量(7)水分的影响(8)温度与酸碱度(9)氧化与抑菌物质(10)与抗生素和抗球虫药物等的配伍(11)保存时间2.简述芽孢杆菌属益生菌的作用特点?作用:(1)生物夺氧(2)拮抗动物病阆阉X维护用调节肠道生态平衡(3)产生有益代谢物。
如有机酸、多种酶类、营养物质等。
(4) 改善动物体内的免疫功能,增强抗病力特点:无毒副作用、无残留、无耐药性、不污染环境、使用中稳定性高、可直接在饲料中添加。
3.简述益生菌是否可联合疫苗免疫应用?益生菌属于免疫调节药物。
会彩峒疫苗的免极效果,打疫苗期间最好不要服用免疫调节药物,以免影响疫苗的免疫应答反应。
4.简述列入我国饲料添加剂品种目录的微生物菌种有哪些?目前,《饲料添加剂品种目录》2013版中允许添加的微生物菌种共35种(表1所示),其中允许添加的乳酸菌菌株有22种,占批准使用菌株的62.9%。
宠物益生菌的应用现状及研究进展
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宠物益生菌的应用现状及研究进展宠物益生菌在调节宠物肠道微生态平衡方面发挥了重要作用。
研究表明,给宠物饲喂适量的益生菌可以增加有益菌群的数量和种类,抑制有害菌的生长,从而维持宠物肠道菌群的平衡。
这种平衡对宠物的消化吸收、免疫功能和整体健康非常重要。
益生菌能分解宠物食物中难以消化的纤维素,促进食物的消化吸收,降低肠道炎症反应,改善宠物的消化系统。
宠物益生菌还可以增强宠物的免疫功能。
益生菌可以附着于宠物肠壁上,形成一层保护性的屏障,阻止有害菌的入侵,并刺激宠物的免疫系统,增强宠物抵抗病原微生物的能力。
研究发现,给宠物饲喂益生菌能够增加宠物的IgA、IgM和IgG等抗体的产生,提高宠物对病原菌的抵抗能力,减少宠物的感染率和疾病发生率。
目前,宠物益生菌在宠物领域的应用主要体现在宠物饲料中的添加。
很多宠物食品和保健品添加了各种益生菌,以提高宠物的健康水平。
例如,幼犬和幼猫的奶粉中添加益生菌可以改善小动物的肠道菌群结构,增强消化吸收功能;老年宠物饲料中添加益生菌可以增强免疫功能,延缓衰老过程。
此外,市面上还有各种益生菌制剂、益生菌粉等宠物保健品,供宠物主人自行购买和使用。
虽然宠物益生菌的应用已经取得了一些成果,但是目前还存在一些问题和挑战。
首先,宠物肠道微生态系统和人类有所不同,因此人类的益生菌研究不能完全适用于宠物,需要研究人员开展针对宠物的微生物学研究。
其次,益生菌的菌株选择和制剂研发需要更多的探索和优化,以提高其稳定性和活性,增强其在宠物肠道中的生存能力。
此外,还需要更多大样本、长期、双盲的临床试验来验证宠物益生菌的有效性和安全性。
总之,宠物益生菌的应用正在得到越来越多的关注和研究。
通过调节宠物肠道微生态平衡,增强免疫功能,宠物益生菌有望成为改善宠物健康的一种重要手段。
但与此同时,还需要开展更多的研究,以进一步明确宠物益生菌的作用机制和安全性,为宠物益生菌的应用提供更多有力的证据。
细菌学中的益生菌研究进展
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细菌学中的益生菌研究进展细菌学是研究微生物中的一门学科,而益生菌则是细菌学中一个重要的研究领域。
益生菌是指对人体有益的细菌菌种,它们可以通过调节肠道菌群平衡、增强免疫力、促进营养吸收等方式对人体产生积极的影响。
在近年来的研究中,益生菌的应用范围不断扩大,研究进展也日益丰富。
一、益生菌的定义和分类益生菌的定义可以简单地理解为对人体有益的细菌菌种。
它们主要存在于人体的肠道中,通过与人体共生共存的方式发挥作用。
根据益生菌的特性和功能,目前已经将其分为多个不同的类别。
1.1 保护性菌群:这类益生菌主要通过竞争性抑制有害细菌的生长,保护肠道免受有害菌的侵害。
常见的保护性菌群包括乳酸菌、双歧杆菌等。
1.2 营养性菌群:这类益生菌能够分解食物中难以消化的成分,帮助人体吸收营养物质。
例如,某些益生菌可以分解乳糖,帮助乳糖不耐受的人消化乳制品。
1.3 免疫调节菌群:这类益生菌通过调节人体免疫系统的功能,增强人体的抵抗力。
它们可以提高免疫细胞的活性,促进抗体的产生,从而有效预防和治疗某些疾病。
二、益生菌的应用领域益生菌的应用领域非常广泛,不仅可以用于改善人体健康,还可以应用于农业、食品加工等领域。
2.1 人体健康:益生菌在调节肠道菌群平衡方面发挥着重要作用。
当肠道菌群失衡时,有害菌的数量会增加,导致多种健康问题。
通过摄入益生菌,可以增加有益菌的数量,抑制有害菌的生长,从而维持肠道菌群的平衡。
2.2 食品加工:益生菌可以应用于食品加工中,制作出一些具有益生菌功能的食品。
例如,酸奶中的乳酸菌、发酵面包中的酵母菌等都属于益生菌。
这些食品不仅可以提供营养,还可以帮助调节肠道菌群平衡。
2.3 农业领域:益生菌也可以应用于农业领域,用于提高农作物的产量和质量。
通过施加含有益生菌的肥料,可以促进土壤中有益菌的生长,改善土壤质量,提高农作物的抗病能力。
三、益生菌研究的挑战和前景在益生菌的研究中,仍然存在一些挑战,同时也有着广阔的前景。
工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的研究进展
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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 ̄bioticsandPrebioticsconsensusstatementonthescopeandappropriateuseofthetermprobiotic[J].NatRevGastroenterolHepatolꎬ2014ꎬ11(8):506-514. [2]BINDASꎬHILLCꎬJOHANSENEꎬetal.CriteriatoQualifyMicroorganismsas"Probiotic"inFoodsandDi ̄etarySupplements[J].FrontMicrobiolꎬ2020(11):1662. [3]OᶄTOOLEPWꎬMARCHESIJRꎬHILLC.Next-generationprobiotics:thespectrumfromprobioticstolivebiotherapeutics[J].NatMicrobiolꎬ2017(2):17057. [4]JIANGZꎬLIMꎬDAVIDJULIANDJꎬetal.Recentad ̄vancesinthedesignandfabricationofprobioticdeliverysystemstotargetintestinalinflammation[J].FoodHydro ̄collꎬ2022(125):107438.[5]CUBILLOS-RUIZAꎬALCANTARMAꎬDONGHIANMꎬetal.Anengineeredlivebiotherapeuticforthepreven ̄tionofantibiotic-induceddysbiosis[J].NatBiomedEngꎬ2022ꎬ6(7):910-921.[6]SAVAGEDC.ProbioticBacteriaintheGastrointestinalEnvironment:FactorsInfluencingTheirSurvivalandColo ̄nization[J].BiosciMicrofloraꎬ2000ꎬ19(1):9-14. [7]LIUHꎬCAIZꎬWANGFꎬetal.Colon-TargetedAdhesiveHydrogelMicrosphereforRegulationofGutImmunityandFlora[J].AdvSci(Weinh)ꎬ2021ꎬ18(8):e2101619. [8]MISRASꎬRAGHUWANSHIS.SafetyConcernsꎬRegulatoryGuidelinesꎬCurrentMarketTrendsꎬandFutureDirectionstowardtheUseofProbioticsinGut-Brain-SkinAxis[J/OL].ProbioticResearchinTherapeuticsꎬ2021:245-268.https://doi.org/10.1007/978-981-16-5628-6_10.[9]ZHOUXꎬWANGXꎬLUOHꎬetal.ExploitingheterologousandendogenousCRISPR-CassystemsforgenomeeditingintheprobioticClostridiumbutyricum[J].BiotechnolBioengꎬ2021ꎬ118(7):2448-2459.[10]HOUWꎬLIJꎬCAOZꎬetal.DecoratingBacteriawithaTherapeuticNanocoatingforSynergisticallyEnhancedBi ̄otherapy[J].Smallꎬ2021ꎬ17(37):2101810.[11]WUFꎬLIUJ.Decoratedbacteriaandtheapplicationindrugdelivery[J].AdvDrugDelivRevꎬ2022(188):114443. [12]ZHANGCꎬMAK.NIEKꎬetal.AssessmentofthesafetyandprobioticpropertiesofRoseburiaintestinalis:Apo ̄tential"NextGenerationProbiotic"[J].FrontMicrobiolꎬ2022(13):973046.[13]URBANSKAAMꎬBHATHENAJꎬMARTONICꎬetal.Es ̄timationofthepotentialantitumoractivityofmicroencap ̄sulatedLactobacillusacidophilusyogurtformulationintheattenuationoftumorigenesisinApc(Min/+)mice[J].DigDisSciꎬ2009ꎬ54(2):264-273.[14]PLAZA-DIAZJꎬRUIZ-OJEDAFJꎬGIL-CAMPOSMꎬetal.Mechanismsofactionofprobiotics[J].AdvNutrꎬ2019ꎬ10(Suppl1):S49-S66.[15]BRONPAꎬVANBAARLENPꎬKLEEREBEZEMM.E ̄mergingmolecularinsightsinto"theinteractionbetweenprobioticsandthehostintestinalmucosa[J].NatRevMi ̄crobiolꎬ2012ꎬ10(1):66-78.[16]TARRANTCꎬKROCKOWEM.Antibioticoveruse:man ̄aginguncertaintyandmitigatingagainstovertreatment[J].BMJQualSafꎬ2022ꎬ31(3):163-167.[17]CASSINIAꎬPLACHOURASDꎬECKMANNSTꎬetal.Bur ̄denofsixhealthcare-associatedinfectionsonEuropeanpopulationhealth:estimatingincidence-baseddisability-adjustedlifeyearsthroughapopulationprevalence-basedmodellingstudy[J].PLoSMedꎬ2016ꎬ13(10):e1002150. [18]JOHNSONSꎬLAVERGNEVꎬSKINNERAMꎬetal.ClinicalPracticeGuidelinebytheInfectiousDiseasesSocietyofA ̄merica(IDSA)andSocietyforHealthcareEpidemiologyofAmerica(SHEA):2021FocusedUpdateGuidelinesonMan ̄agementofClostridioidesdifficileInfectioninAdults[J].ClinInfectDisꎬ2021ꎬ73(5):e1029-e1044.[19]CHENKꎬZHUYꎬZHANGYꎬetal.Aprobioticyeast-basedimmunotherapyagainstClostridioidesdifficilein ̄fection[J].SciTranslMedꎬ2020ꎬ12(567):eaax4905. [20]SHAHBANSAꎬMANJULANꎬSIDDIQUIS.Listeriasep ̄ticaemiafollowinginsertionofadynamichipscrew:acasereportandliteraturereview[J].IntJSurgCaseRepꎬ2012ꎬ3(9):448-450.[21]DROLIARꎬROSHNIRAꎬVALERIERꎬetal.Receptor-targetedengineeredprobioticsmitigatelethalListeriain ̄fection[J].NatCommunꎬ2020ꎬ11(1):6344.[22]PETROVAMIꎬVANDENBROEKMFLꎬSPACOVAIꎬetal.EngineeringLactobacillusrhamnosusGGandGR-1toexpressHIV-inhibitinggriffithsin[J].IntJAntimicrobAgentsꎬ2018ꎬ52(5):599-607.(下转第177页)[33]石莉尧ꎬ房蕴歌ꎬ陈两绵ꎬ等.以蟾酥制剂为例ꎬ探讨一测多评法在中成药质量评价和控制中的应用研究[J].中国中药杂志ꎬ2021ꎬ46(12):2931-2941.[34]马俊利ꎬ索炜ꎬ付玉环ꎬ等.基于一测多评法对复方蛤青片中10个成分的质量控制[J].中药材ꎬ2022ꎬ45(3):668-673.[35]陈霞.动物药蜈蚣中蛋白质的分析方法研究[D].南京:南京中医药大学ꎬ2015.[36]张冬梅ꎬ马慧萍ꎬ贾正平.纳升级反相液相色谱串联质谱法分析海马蛋白质组[J].药物分析杂志ꎬ2018ꎬ38(1):118-123.[37]陈霞ꎬ文红梅ꎬ刘睿ꎬ等.纳升级反相液相色谱-串联质谱法分析蜈蚣提取蛋白质[J].分析化学ꎬ2014ꎬ42(2):239-243.[38]房蕴歌.以蟾酥为例探讨 TOE 思路下的动物药质量控制内涵研究[D].天津:天津中医药大学ꎬ2020. [39]王子月ꎬ周婧ꎬ马宏跃ꎬ等.基于纳升高效液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱高分辨质谱技术研究蟾酥鲜品中的蛋白质[J].中国药学杂志ꎬ2017ꎬ52(8):675-680.[40]中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典1963年版(一部)[S].北京:人民卫生出版社ꎬ1963:316-317.[41]中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典1977年版(一部)[S].北京:人民卫生出版社ꎬ1977:668-669.[42]中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典1985年版(一部)[S].北京:人民卫生出版社ꎬ1985:344.[43]中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典1990年版(一部)[S].北京:人民卫生出版社㊁化学工业出版社ꎬ1990:345-346.[44]中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典1995年版(一部)[S].广州:广东科技出版社ꎬ1995:340-341.[45]国家药典委员会.中华人民共和国药典2000年版(一部)[S].北京:化学工业出版社ꎬ2000:316-317. [46]国家药典委员会.中华人民共和国药典2005年版(一部)[S].北京:化学工业出版社ꎬ2005:265-266. [47]国家药典委员会.中华人民共和国药典2010年版(一部)[S].北京:中国医药科技出版社ꎬ2010:360.[48]国家药典委员会.中华人民共和国药典2015年版(一部)[S].北京:中国医药科技出版社ꎬ2015:383-384. [49]中华人民共和国香港特别行政区政府卫生署中医药事务部.香港中药材标准:第六册[S].香港:中华人民共和国香港特别行政区政府卫生署中医药事务部ꎬ2013:86-94.(收稿日期:2022-05-18)(上接第163页)[23]HOANGPMꎬCHOSꎬKIMKEꎬetal.DevelopmentofLactobacillusparacaseiharboringnucleicacid-hydrolyzing3D8scFvasapreventiveprobioticagainstmurinenorovirusinfection[J].ApplMicrobiolBiotechnolꎬ2015ꎬ99(6):2793-2803.[24]SONGQꎬZHAOHꎬZHENGCꎬetal.ABioinspiredVersa ̄tileSporeCoatNanomaterialforOralProbioticsDelivery[J].AdvFunctMaterꎬ2021ꎬ31(41):1-12.[25]ZHENGDWꎬLIRQꎬANJXꎬetal.Prebiotics-Encapsu ̄latedProbioticSporesRegulateGutMicrobiotaandSup ̄pressColonCancer[J].AdvMaterꎬ2020ꎬ32(45):e2004529.[26]XIESꎬZHANGPꎬZHANGZꎬetal.Bacterialnavigationfortumortargetingandphotothermally-triggeredbacterialghosttransformationforspatiotemporaldrugrelease[J].ActaBiomaterꎬ2021(131):172-184.[27]ZHOUJꎬLIMꎬCHENQꎬetal.Programmableprobioticsmodulateinflammationandgutmicrobiotaforinflammatoryboweldiseasetreatmentaftereffectiveoraldelivery[J].NatCommunꎬ2022ꎬ13(1):3432.[28]CALUWAERTSSꎬVANDENBROUCKEKꎬSTEIDLERLꎬetal.AG013ꎬamouthrinseformulationofLactococcuslactissecretinghumanTrefoilFactor1ꎬprovidesasafeandefficacioustherapeutictoolfortreatingoralmucositis[J].OralOncolꎬ2010ꎬ46(7):564-570.[29]ZHAORꎬLIZꎬSUNYꎬetal.EngineeredEscherichiacoliNissle1917withurateoxidaseandanoxygen-recyclingsystemforhyperuricemiatreatment[J].GutMicrobesꎬ2022ꎬ14(1):2070391.[30]PANHꎬSUNTꎬCUIMꎬetal.Light-SensitiveLactococcuslactisforMicrobe-Gut-BrainAxisRegulatingviaUpcon ̄versionOptogeneticMicro-NanoSystem[J].ACSNanoꎬ2022ꎬ16(4):6049-6063.[31]DURANTISꎬRUIZLꎬLUGLIGAꎬetal.BifidobacteriumadolescentisasakeymemberofthehumangutmicrobiotaintheproductionofGABA[J].SciRepꎬ2020ꎬ10(1):14112.(收稿日期:2023-04-04)。
微生态制剂的研究进展及应用

微生态制剂的研究进展及应用摘要:微生态制剂是指利用动物体内正常微生物成员或促进物质经特殊加工工艺支撑的活菌制剂。
微生态制剂以其独特的作用机制和无毒副作用、无残留及无抗药性等优点越来越受到世人的关注。
由于微生态制剂的特点是效果好、成本低且不污染环境,得到众多学者的关注。
1947年,外国学者首次用乳酸杆菌饲喂仔猪后发现,乳酸菌可有效改善猪营养状况,增加其体质量。
但微生态制剂一直没有得到深人研究,直到20世纪60年代才开始逐渐被实际应用于畜禽养殖业。
Lioyd(1997)试验证明,乳酸菌对肠道致病菌有颉颃作用。
Schillinger(1989)发现,乳酸菌可预防消化道疾病并有促进宿主生长的作用。
Sorokulova(1998)研究发现,饲喂益生菌可提高巨噬细胞活性。
美国食品与药品管理局(FDA)和美国饲料管理协会(AAF— CO)(1989)规定了43种允许饲喂的微生物。
我国微生态制剂也得到进一步发展,农业部(1999)第105号文件公布允许使用的微生物种类是12种。
目前,我国的年使用量已超过l 000 t。
1微生态制剂的定义与分类1.1定义微生态制剂是指利用动物体内正常微生物成员或促进物质经特殊加工工艺制成的活菌制剂。
较早被称作益生素和促生素,国内亦称为微生态制剂。
在美国被命名为DFMs(直接饲用微生物)。
欧盟委员会将其命名为微生物制剂。
根据《动物微生态学》(何明清,1998)理论,机体通过补充外源有益菌群,使消化道内有益菌群迅速生长繁殖,并建立种群优势。
微生物制剂的抗病促生长机制尚处于假说阶段,即菌体自身的蛋白质、维生素及代谢产生的多种抑菌物质和酶类共同实现其促生长作用。
1.2微生态制剂的分类1.2.1 按成分分为益生菌、益生元和合生元3大类益生菌是有利于宿主肠道微生物平衡的活菌食品或饲料添加剂。
目前,用作微生态饲料添加剂的微生物主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和光合细菌等几大类。
益生元是能有选择性地刺激宿主动物消化道内有益菌的生长,从而对动物产生有利作用的食品或饲料中的不可消化成分,包括低聚糖、微藻(如螺旋藻和节旋藻)及天然植物(如中草药和野生植物)等。
益生菌的研究进展及在儿科的临床应用
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益生菌的研究进展及在儿科的临床应用王爱宇(南京医科大学附属南京市儿童医院,江苏南京 210008)摘要:对益生菌的定义、分类、临床应用标准进行分别阐明,对其作用机制包括调节肠道菌群平衡、免疫调节、非免疫防御机理进行分析,并对其在儿科中的临床应用包括新生儿黄疸的防治、消化系统疾病、变态反应性疾病、婴儿期营养进行介绍,旨在使广大儿科医生更好地了解和应用益生菌制剂,使此类药更合理地应用于临床。
关键词:益生菌;临床应用标准;作用机制;儿科益生菌(益生素,p r obi otics)是有益于宿主健康和/或生理功能的含有足够数量的非致病性的特定的活菌(包括其成分和产物)制剂。
其摄入宿主体内后,通过改善宿主肠道等黏膜表面的菌群或酶的平衡、刺激机体的特异性或非特异性免疫力而产生超过固有基础营养价值的有益作用。
益生菌近年来无论作为健康食品还是治疗制剂均受到广泛关注,尤其在儿科的临床应用备受瞩目。
用于临床的益生菌应该满足以下标准:(1)有益的生理作用。
(2)益生菌株是人体内正常菌群的成员、或是能调节体内正常菌群平衡对人体无毒无害的一些外来细菌。
(3)菌种具有稳定的生物学、遗传学特性。
(4)菌种能保持稳定的活菌状态,适于大规模工业生产。
(5)人可以安全使用。
(6)耐受酸、胆汁的作用。
(7)能黏附、定植在肠黏膜。
(8)能够产生抗微生物物质。
目前国内外的益生菌制剂较多,多菌种制剂大多是以乳酸菌、双歧杆菌为主制成,除此以外还有酵母菌、肠球菌、芽孢杆菌等[1]。
益生菌剂型多样,有片剂、胶囊、颗粒剂等。
1 益生菌的作用机制1.1 调节肠道菌群平衡 细菌是人消化系统中的主要微生物,其中99.9%是厌氧菌。
结肠中细菌含量最高,其中90%以上是活菌。
微生态平衡与身体的新陈代谢、生长发育、免疫应答和对疾病的抵抗能力有关。
如果微生态平衡破坏(环境条件、年龄、生理状态的改变,医学干预等)则会影响菌种的数量、菌群的组成、定位转移,引起菌群失调。
益生菌功能特性技术难点及发展趋势
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益生菌功能特性技术难点及发展趋势在当今的健康领域,益生菌越来越受到人们的关注和青睐。
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。
然而,尽管益生菌的应用前景广阔,但其功能特性的研究以及相关技术的发展仍面临着诸多难点,同时也展现出了一系列令人期待的发展趋势。
一、益生菌的功能特性益生菌具有多种重要的功能特性,其中最为显著的包括以下几个方面:1、调节肠道菌群平衡肠道菌群的平衡对于人体健康至关重要。
益生菌能够与有害菌竞争肠道内的生存空间和营养物质,抑制有害菌的生长繁殖,从而维持肠道菌群的稳定和平衡。
2、增强免疫力通过与肠道免疫系统的相互作用,益生菌可以刺激免疫细胞的活性,促进免疫球蛋白的产生,提高机体的免疫力,帮助身体抵御病原体的入侵。
3、改善消化吸收益生菌能够产生多种消化酶,帮助分解食物中的营养成分,促进肠道对营养物质的吸收,改善消化功能,缓解消化不良、腹胀等问题。
4、合成维生素某些益生菌可以合成维生素,如维生素 K 和 B 族维生素,为人体提供额外的营养支持。
5、降低胆固醇一些研究表明,特定的益生菌菌株可能具有降低血液中胆固醇水平的作用,有助于预防心血管疾病的发生。
二、技术难点尽管益生菌具有诸多有益功能,但在其研究和应用过程中仍存在一些技术难题需要攻克。
1、菌株筛选和鉴定要筛选出具有特定功能的优良益生菌菌株并非易事。
首先,需要从大量的微生物中筛选出潜在的益生菌候选株。
然后,对这些菌株进行严格的鉴定和安全性评估,以确保其对人体无害且具有稳定的益生功能。
2、活性保持益生菌在生产、储存和运输过程中容易受到环境因素的影响,如温度、湿度、氧气等,导致其活性下降甚至死亡。
如何保证益生菌在整个产业链中的活性和稳定性是一个关键问题。
3、定植能力即使益生菌能够顺利到达肠道,它们能否在肠道内定植并发挥长期的益生作用也是一个未知数。
一些益生菌可能只是短暂地存在于肠道中,无法形成稳定的菌群。
益生菌在水产养殖中的研究进展
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益生菌在水产养殖中的研究进展一、益生菌在水产养殖中的应用现状据统计,目前,全球水产养殖业约有80%以上的养殖场使用益生菌作为饲料添加剂,以提高鱼类、虾类和蟹类等水产品的产量和质量。
益生菌在水产养殖中的应用越来越广泛,已经成为水产养殖业的一项重要技术。
益生菌可以通过改善水质、增强鱼类和虾类的抵抗力、促进消化吸收等多种途径,对水产养殖业起到积极作用。
二、益生菌对水产养殖的影响及作用机制1. 改善水质水质是影响水产养殖业生产效益和水产品质量的重要因素。
养殖水体中有机废物、氨氮、亚硝酸盐等物质过高都会对水产动物的健康和生长产生负面影响。
益生菌可以降解有机废物,还原氨氮和亚硝酸盐,有效改善水体环境,提升养殖水体的透明度、溶解氧、温度等指标,有利于水产动物的生长和发育。
2. 增强免疫力益生菌可以通过激活水产动物的免疫系统、促进免疫球蛋白的产生、抑制有害菌的生长等方式,增强水产动物的抵抗力,提高其抗病能力。
实验证明,添加益生菌的饲料可以显著降低水产动物患病率,减少养殖场的投药次数,降低养殖成本。
3. 促进消化吸收在水产养殖中添加益生菌可以改善水产动物的肠道微生态平衡,增加有益菌的数量,抑制有害菌的生长,提高饲料的利用率和养分吸收率。
益生菌还可以分解饲料中的抗营养因子,增加饲料的营养价值,促进水产动物的生长发育。
1. 鱼类养殖中的应用研究益生菌在鱼类养殖中的应用研究较为广泛,目前,常见的应用方式主要为将益生菌添加到鱼类饲料或水中。
研究表明,在鱼类饲料中添加益生菌可以提高斑鱼、鲶鱼等鱼类的存活率、生长速度和饲料转化率,同时可以降低因水质恶化引起的疾病发生率。
3. 蟹类养殖中的应用研究在蟹类养殖中,益生菌的应用研究相对较少。
一些实验研究表明,在蟹类养殖中添加益生菌可以显著改善蟹类的生长速度、抵抗力和产量,同时可以降低蟹类患病率和死亡率,提高蟹类的养殖效益。
尽管益生菌在水产养殖中的应用效果已经得到初步验证,但是其中仍然存在一些问题和挑战。
益生菌国内外研究现状
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兽用新生物制品名称、国内外研究现状、选题目的与依据兽用新生物制品名称为:动物双歧杆菌、干酪乳杆菌、粪肠球菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌复合活菌制剂(Preparation of B. animals,L.casei,E.faecalis,S.cerevisiae and B.subtilis)。
1、研究目的及意义目前,提高畜禽动物饲料收益,减少畜禽患病率,是饲养者追求的目标。
历年来,人们习惯把抗生素作为防病促生长添加剂,并且取得了相应的效果。
但是,长期使用抗生素由之而来的抗生素残留、耐药性问题、抗生素污染问题也愈来愈受到人们的关注。
因而,研制应用于畜禽养殖领域的无残药、无污染、不产生抗药性、替代抗生素、预防动物疾病的的微生态制剂尤为重要。
2、国内外研究现状:美国从20世纪70年代开始使用饲用微生物。
80年代中期,世界各国,尤其欧洲、日本等发达国家纷纷积极鼓励和倡导绿色安全饲料添加剂的研究和推广。
在国外,饲用微生态制剂已广泛应用于畜牧业生产中,在理论及应用方面进行了深入细致的研究,取得了丰硕的成果。
欧美各国和日本已将益生菌用于配合饲料的生产,形成了微生态制剂产业。
从目前的发展情况看,国外动物微生态制剂的研究多是围绕乳酸杆菌属、枯草杆菌及一些链球菌进行,商业所用的产品常为复合菌剂,市场需求量很大,市场也较为完善。
目前在美国准许饲喂的微生态制剂年使用量8000吨以上。
日本年产值上亿元的公司几十家,主要是双歧杆菌类产品。
在我国,动物微生态制剂的研究和应用起步较晚,表现出一定的作用与效果,但还处于试验研究阶段。
而且大部分以芽孢杆菌类产品的研制为主,产品多为单一菌剂,产品质量及功效与国外产品尚有很大差距。
中国专利开号为CN1103584A涉及一种三株口服液及其制备方法,属营养保健食品,是双歧杆菌、屎链球菌、嗜酸乳杆菌发酵的保健口服液。
但是液体发酵,口服液稳定性较差、活性益生菌存活率低,保存时间短等缺陷。
专利公开号为CN1223865A涉及的一种双歧三联制剂及其制备方法,该制剂是由两歧双歧杆菌,粪链球菌、乳酸杆菌冷冻干燥活性粉与保护剂组成的一种粉末或胶囊制品。
国内外益生菌产品发展情况研究(全文)
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国内外益生菌产品进展情况研究益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,是定植于人体肠道、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、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。
目前世界上研究的功能最强大的产品主要是各类有益微生物组成的复合活性益生菌,其广泛应用于生物工程、工农业、食品安全以及生命健康领域。
一、益生菌产品在国外市场上,益生菌产品分为两种:一是食品,二是膳食补充剂。
含有益生菌的食品以奶制品为主,所用菌种主要为乳酸菌和双歧杆菌,产品类型有液态奶和酸奶。
国内的益生菌产品由生产商来把控,奶制品中未明确标明益生菌的活性及含量。
在美国,含益生菌的奶制品的配方大多由生产商配置,美国要求酸奶产品至少要用保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌进行发酵,但对于活菌含量没有要求。
仅有Cliforni州和Oregon州规定了所有奶制品中益生菌的最低水平,非发酵的酸性奶要求为1×106cfu/ml。
生产商建议在货架期末酸奶和非发酵的酸性奶中益生菌含量应为2×106cfu/ml。
虽然奶制品中益生菌含量比较高,但在含有初始菌种的环境中对益生菌数量的计量存在一定难度。
产品中含不同种类的细菌和受损细胞混合在一起,加大细菌计数的复杂度。
此外,奶制品中益生菌的活性也是不容忽视的问题。
液态奶中的益生菌在整个货架期相对比较稳定,而酸奶产品中的益生菌由于对外界环境中的酸或氧起反应,存活性降低,基于上述原因,产品中活性益生菌的含量可能会低于所规定的水平。
含益生菌的膳食补充剂种类主要有:胶囊、粉剂、口服液、片剂,在此基础上添加了其它成份,比如:奶制品、非乳载体、低聚果糖、免疫球蛋白、发酵副产物及其它生物活性物质。
膳食补充剂产品不能代替一般食物或作为膳食的唯一品种,主要作为保健食品和天然食品在市场上销售。
在近几年的进展中,天然产品越来越受大众的欢迎,市场呈逐年上升的趋势。
益生菌在临床上的表现与每日的摄入量有关。
益生菌生理效应的研究表明,每日有效摄入量为1×109~10cfu。
益生菌的研究现状及其进展
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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。
微生态制剂的研究进展与应用前景
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1082018年第7期生态产业1.微生态制剂种类按照不同分类方式,微生态制剂分成不同种类。
1.1按照菌种类型分类根据菌种类型不同可将微生态制剂分为四种。
其一,乳酸菌类微生态制剂,主要包括粪链球菌、嗜酸乳杆菌等厌氧或兼性厌氧菌群。
乳酸菌在维持消化道正常微生物菌群方面发挥着重要作用,但是其耐热性低,通常难以得到稳定质量的产品。
其二,芽孢杆菌类微生态制剂。
该菌群属于好氧菌,常见的包括枯草芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌等。
芽孢杆菌以芽孢的形式反之,有着较强的抵抗干燥、高温、酸碱性的特点。
通常产品有着较为稳定的性能,能够通过酶促反应维持肠道健康。
其三,酵母类微生态制剂。
酵母细胞有着丰富的蛋白质,可应用范围广,在啤酒制造、糕点生产等方面有着广泛应用。
酵母类微生物制剂在提高饲料适口性、提高动物免疫力等方面都能够发挥良好的效果。
其四,光合细菌类微生态制剂。
该制剂主要指的是能够进行光合作用的一些微生物,此类微生物菌群通常含有较为丰富的蛋白质、维生素B族,可以应用于水体环境改善等方面。
1.2按照微生态制剂用途分类根据微生态制剂用途不同可以分为三类。
其一,微生态治疗剂。
主要是利用乳酸菌、双歧杆菌等微生物的特性对消化道内环境进行调整,能够有效将消化机能紊乱、感染等情况改善。
其二,微生态促生长剂。
能够利用酵母、真菌等微生物促进消化,加上其含有丰富的蛋白质、维生素所以在促生长方面也能够发挥一定的作用。
其三,微生态多功能剂。
主要包含多种菌株,在肠胃保健、疾病防治、促生长等方面都能发挥一定的效果。
1.3按照微生态制剂物质组成分类根据物质组成不同可分为三类。
其一,益生素。
益生素在宿主健康水平、平衡宿主微生态方面发挥重要作用。
在动物肠道内,益生素能够在自身生长同时抑制一些有害病菌,能够有效提高宿主身体健康水平。
其二,益生元。
益生元也叫作化学益生素。
有益微生物能够吸收益生元,同时宿主也能够将其消化吸收,能够有效提高宿主体内有益菌群的生长。
其三,合生元。
益生菌在保健食品中的应用研究进展
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益生菌作为一种功能性食品添加剂,将越来越受到食品企业的青睐。在饮料、 糖果、面包等各类食品中添加益生菌,开发出具有肠道保健功能的功能性食品, 满足消费者对健康饮食的需求。 3.生物医药领域
除了在保健食品中的应用,益生菌还在生物医药领域展现出广阔的应用前景。 例如,益生菌可以作为生物药物的有效成分,用于治疗抗生素相关性腹泻等肠道 疾病。此外,益生菌还可以应用于肝病、糖尿病等慢性疾病的辅助治疗。 4.拓 展国际市场
二、益生菌发展历程
益生菌在我国保健食品中的应用起步较晚,但发展迅速。自20世纪90年代以 来,我国益生菌行业规模不断扩大,产品种类日益丰富。随着技术的不断进步, 益生菌生产工艺也得到了优、调节肠道功能:益生菌在肠道内定植,有助于恢复肠道菌群平衡,缓解 便秘、腹泻等肠道问题。
2、提高免疫力:益生菌能够激活人体免疫系统,增强抵抗力,预防感冒等 常见疾病。
3、预防疾病:益生菌具有一定的预防癌症、心血管疾病、糖尿病等疾病的 作用。
四、益生菌应用进展案例
1、乳酸菌饮料:随着人们对肠道健康的重视,乳酸菌饮料成为了市场上的 热门产品。研究表明,适量饮用乳酸菌饮料能够改善肠道功能,提高免疫力。
2、存活时间
益生菌的存活时间是衡量益生菌品质的重要指标。在益生菌产品的生产、储 存和运输过程中,应采取有效措施保证益生菌的存活时间。此外,益生菌产品在 开封后,应尽快食用完毕,以保证益生菌的存活数量。
3、菌株来源
益生菌的菌株来源是影响其品质的另一个因素。为了保证益生菌的安全和有 效性,应选择来自信誉良好的菌种库或研究机构的菌株。此外,不同菌株的特性 也不尽相同,因此在使用益生菌时,应充分考虑菌株的来源和特性。
2、益生菌补充剂:益生菌补充剂作为一种健康食品,近年来在市场上得到 了快速发展。常见的益生菌补充剂包括胶囊、片剂、粉剂等。
微生态制剂及其临床应用
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微生态制剂及其临床应用微生态制剂是一种利用有益微生物进行发酵或加工而制成的保健品或药物。
微生态制剂包括益生菌、益生元和益生菌+益生元等多种形式,具有调节肠道菌群平衡、增强免疫力、促进营养吸收等功能。
近年来,微生态制剂在临床应用中备受关注,被认为是一种有效的健康管理方法。
下面将就微生态制剂及其临床应用进行探讨。
一、微生态制剂的种类1. 益生菌益生菌是指一类对宿主有益的活性微生物,能够改善宿主肠道菌群平衡。
常见的益生菌有乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌等,可以通过口服制剂或饮食摄入而获得。
益生菌可以在肠道内生长繁殖,抑制有害菌的生长,促进食物消化和营养吸收。
2. 益生元益生元是一类可被肠道菌群利用的营养物质,有助于促进益生菌的生长和活性。
益生元通常是不容易被人体消化吸收的碳水化合物,如果寡糖、低聚果糖等。
益生元可以通过促进益生菌的增殖,帮助维持肠道菌群的平衡,增强免疫功能。
3. 益生菌+益生元益生菌和益生元的联合应用可以相辅相成,产生协同效应。
益生菌在益生元的作用下更容易生长繁殖,而益生元则通过促进益生菌的活性来维持肠道菌群的稳定。
因此,益生菌+益生元的组合制剂往往比单独的益生菌或益生元更具有生物学活性。
二、微生态制剂在临床应用中的作用1. 调节肠道菌群平衡肠道是人体最大的免疫器官,其菌群平衡与人体健康密切相关。
微生态制剂可以改善肠道菌群的结构和功能,抑制有害菌的生长,促进益生菌的繁殖,从而维持肠道生态平衡。
2. 增强免疫功能微生态制剂可以通过调节肠道菌群平衡,促进免疫相关细胞活性,增强肠道黏膜屏障功能,提高机体免疫力。
一些临床研究表明,长期服用微生态制剂可以降低感染和炎症的风险,减少慢性疾病的发生。
3. 促进营养吸收肠道菌群的失衡会导致食物消化和营养吸收的障碍,进而影响人体健康。
微生态制剂可以改善肠道菌群平衡,促进食物消化和营养吸收,提高食物利用率,对于营养不良和消化不良的患者尤为重要。
三、微生态制剂的临床应用前景随着人们对健康管理的重视,微生态制剂在临床应用中的前景愈发广阔。
益生菌的作用机理及功能的研究进展
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39BIOTECHWORLD 生物技术世界益生菌(probiotic)可以改善肠道健康,平衡菌群,被称为微生态调节剂,是一种取代平衡系统中的一种或者是多种菌系作用的微生物添加物,为了提升机体的抗病能力、新城代谢能力和对饲料的消化吸收能力,对消化道补充有益的微生物,可以有效地改善消化道菌群的平衡,对生物产生有益的作用,从而达到了防治消化道疾病以及促进生长的双重作用的微生物添加剂。
运用益生菌制剂主要是为了防治致病菌感染,具有改善肠道功能、增强免疫力、抗高血压,调控泌尿系统健康等功能。
本文主要从四个方面总数益生菌一直致病菌的作用机理,主要为益生菌与致病菌竞争黏附位点、抗菌效应,提高免疫力及其提高消化吸收。
1 益生菌(probiotic)作用机理1.1 竞争黏附位点肠上皮细胞表面分子的受结合体会与致病菌相结合,益生菌细胞系上的表面分子可以有效的控制肠上皮细胞表面分子与致病菌相结合的结合体。
为了控制致病菌的侵入,非致病菌依附在肠上皮细胞上面,这种依附方式同时也显示了致病菌对营养的争抢,从而阻碍了致病菌的过度繁殖。
1.1.1 S-层蛋白S-层蛋白是由蛋白质组成,一些是由糖蛋白亚基组成,它们按照晶状规则排列。
为了提升医生功能,致病菌与S-层蛋白质相互争抢来依附到肠上皮细胞的受体。
菌株L.brevisATCC8287的S-层担保与人肠上皮细胞具有亲和力是Hyn?nen等进行研究后发现的,这同样也可以发挥控制致病菌依附这一机制。
1.1.2 胞外多糖乳酸杆菌的胞外多糖(EPS)结构比较复杂,所以,其中单糖连接、分支和替代方式都是不相同的,所以说,糖单体存在差异。
EPS可以影响细胞表面理化特性用,另外EPS作为宿主配体,有时作为致病菌凝集素来调节致病菌的黏附作用。
1.1.3 脂磷壁酸乳酸杆菌(Lacticacid bacteria)和双歧杆菌细胞外层的疏水成分是脂磷壁酸(lipoteichoic acid,LTA),主要是起到了非特异性黏附的作用。
微生物制药中的微生物益生菌研究
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微生物制药中的微生物益生菌研究微生物制药是一门利用微生物进行药物研发和生产的学科,近年来备受关注的一个研究方向是微生物益生菌。
微生物益生菌指的是那些能够促进宿主健康的益生微生物,包括细菌、真菌和病毒等微生物。
一、微生物益生菌的定义和分类益生菌,即对宿主有益的活菌或活菌制剂,主要通过改善宿主的肠道菌群组成和功能来发挥作用。
微生物益生菌根据其菌群组成可以分为不同的类别,比如乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌等。
不同的益生菌具备不同的功能,因此在微生物制药中的应用也有所区别。
二、微生物益生菌的研究进展1. 益生菌的筛选与鉴定:微生物益生菌的研究首先需要对潜在的菌种进行筛选和鉴定。
通过多种生理生化和分子生物学手段,可以评估菌株的产酶、抗菌活性、肠道适应性等特性,从而确定其是否适用于微生物制药。
2. 益生菌的作用机制:微生物益生菌的作用机制是研究的重点之一。
通过研究益生菌与宿主之间的相互作用,可以揭示益生菌对宿主健康的影响机制。
这些机制主要包括改善肠道菌群结构、调节免疫反应、增强肠道屏障功能等。
3. 益生菌的应用领域:微生物益生菌在医药领域有着广泛的应用前景。
研究人员发现,益生菌可以用于预防和治疗多种疾病,比如肠道疾病、免疫系统疾病、代谢性疾病等。
此外,益生菌还可以用于动物饲料添加剂,改善动物的生长性能和健康状况。
三、微生物益生菌制剂的研发与应用微生物益生菌制剂是指将益生菌以适当的剂型和剂量制成的产品,用于改善宿主健康的一种生物制品。
微生物益生菌制剂的研发主要包括益生菌的菌种选择、培养工艺优化和制剂的稳定性等方面。
微生物益生菌制剂在微生物制药中的应用涵盖了多个领域。
比如在人类健康领域,微生物益生菌制剂可以用于改善肠道菌群紊乱、调节免疫系统功能、促进营养吸收等。
在农业领域,微生物益生菌制剂可以用于提高农作物的生长和抗逆能力,减少农药和化肥的使用。
此外,微生物益生菌制剂还可以应用于食品工业、环保工程等领域。
四、微生物益生菌研究的挑战与前景微生物益生菌研究尚存在一些挑战。
益生菌培养与应用技术的研究进展与前景展望
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益生菌培养与应用技术的研究进展与前景展望益生菌是指能够为宿主提供益处的微生物,它们能够通过调节肠道菌群平衡,增强免疫力,促进营养吸收,改善肠道功能等,对人类的健康有着重要的影响。
随着人们对健康的重视和对营养的认识不断提高,益生菌的培养与应用技术也得到了快速发展。
益生菌的培养技术是益生菌研究的基础,它是指通过人工方法将益生菌放入培养基中,利用适宜的温度、养料和环境条件,培养出大量具有活性的益生菌。
目前常用的培养技术主要有液体培养、固体培养和纯培养。
液体培养是将益生菌接种于液体培养基中,利用震荡或搅拌使其持续悬浮培养,适用于大规模的益生菌培养。
固体培养是将益生菌接种于含有琼脂和营养物质的培养基上,利用温度控制和培养时间,使菌落增殖,适用于益生菌的筛选和鉴定。
纯培养是在优化培养基的基础上,利用单菌落分离技术,将单个菌株分离培养,保证培养的益生菌是纯净的。
益生菌的应用技术是益生菌研究的重点,它是指将培养好的益生菌应用于医药、食品和农业领域的技术手段。
目前常用的应用技术包括制剂制备技术、载体设计技术和基因工程技术。
制剂制备技术是将培养好的益生菌通过加工和包装,制成口服粉剂、胶囊、乳剂等剂型,便于携带和服用。
载体设计技术是利用适宜的载体,将益生菌转化为纳米颗粒、微胶囊等形式,提高益生菌的稳定性和存活率。
基因工程技术是通过引入外源基因,改良益生菌的菌株,增强其抗氧化活性、耐酸碱能力和附着能力,提高益生菌的功能性。
益生菌培养与应用技术的研究进展为益生菌的开发和利用提供了重要的支撑。
近年来,益生菌的研究已从单一的菌种研究发展到多菌种联合研究,相互作用和协同作用的机制得到了深入的研究。
同时,益生菌在促进肠道健康、调节免疫和预防疾病方面的作用也得到了广泛的认可。
例如,益生菌对肠道屏障的维护和修复具有良好的功能;益生菌通过调节免疫细胞的活性和分泌免疫因子,增强机体的免疫力;益生菌能够分解食物中的纤维素、蛋白质和脂肪,提高营养的利用率。
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学号**********分类号本科生学年论文题目:益生菌及其制剂的应用及研究进展院(系)农学与生命科学学院专业班级生物科学12级学生姓名陆金苗指导教师(职称)王健(副教授)提交时间二〇一四年十二月益生菌及其制剂的应用及研究进展陆金苗(安康学院农学与生命科学学院2012090095)摘要:目前已经对益生菌的作用机理进行了深入和广泛的研究, 获得了许多使用益生菌的经验。
近些年来, 分子生物学特别是基因工程技术的发展将益生菌的理论和应用研究推向了一个新的高度。
从益生菌菌株的鉴定、菌株的遗传学修饰、益生菌功能基因组学和安全性等几个方面, 综述了近年来国际上在分子水平上研究益生菌的技术方法、获得的主要研究成果和面临的挑战, 并提出了益生菌研究的发展方向。
关键词:益生菌;益生菌制剂;益生菌的研发1.益生菌1.1什么是益生菌益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,是定植于人体肠道、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、发挥有益作用的活性有益微生物的总称,如常益生益生菌。
人体、动物体内有益的细菌或真菌主要有:酪酸梭菌、乳酸菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、放线菌、酵母菌等。
目前世界上研究的功能最强大的产品主要是以上各类微生物组成的复合活性益生菌,其广泛应用于生物工程、工农业、食品安全以及生命健康领域。
1.2益生菌与乳酸菌的区别1)益生菌是从有益宿主健康出发给出的定义,目前研究较热的益生菌有:双歧杆菌、乳杆菌、芽孢杆菌、丁酸梭菌等,其中双歧杆菌、乳杆菌和芽孢杆菌都属于乳酸菌类,因此益生菌包括了部分乳酸菌,而乳酸菌不全是益生菌。
益生菌的四种菌种:目前常用的益生菌种类主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌等几大类。
2)乳酸菌一般是指能发酵糖,主要生成乳酸的细菌的总称。
乳酸菌是从发酵糖产生乳酸的机理方面考虑给出的概念,对人类生活有益的乳酸菌有:双歧杆菌、乳杆菌、链球菌、明串珠菌等。
并不是所有的乳酸菌都有益于人类健康,也有一些乳酸菌对人体是有害的,如有害的利斯特氏菌。
在谈论乳酸菌时应该注意二个方面:乳酸菌是一种细菌;能发酵糖类生成乳酸。
1.3作为益生菌应该具备的条件(1)对宿主有益(2)无毒性和无致病性作用(3)能在消化道存活(4)能在消化道表面定殖(5)能适应胃酸和胆盐(6)能够产生有用的酶类和代谢物(7)在加工和储存过程中能保持活性(8)具有良好的感官特性1.4益生菌的作用(1)产生重要的营养物质。
(2)帮助营养物质的消化吸收。
(3) 预防和治疗某些疾病,如肠道综合症、呼吸道感染、过敏、口臭、胃溃疡等。
(4)抵抗细菌病毒的感染,提升免疫通过三大步骤,益生菌可清除有害菌对身体的伤害:抑制有害菌的生长;益生菌通过产生杀灭有害菌的化学物质,及与有害菌竞争空间和资源而遏制它们的生长;抑制有害菌产生毒素;清除有害菌产生的毒素,如:凝结芽孢杆菌。
(5)保健功能:改善制品风味,提高蛋白质、脂类和维生素等的代谢; 调节肠道功能;降胆固醇抗高血压功能; 增强免疫力;抗癌、抗肿瘤作用。
(6)其他作用:益生菌对人体的生理活性还包括缓解乳糖不耐症;防止有害物质产生、延缓人体衰老;促进生殖泌尿系统健康;抑制有害菌、防止腹泻;抗高血压、减少心血管疾病的发病率;降低与酒精中毒性肝病相关的内毒素的作用等等,这些作用到现在都得到了不同程度证实和临床验证。
1.5益生菌的作用机制1.5.1 益生菌对病原菌的拮抗效应(1)通过改变肠道环境抑制有害菌生长很多有益菌,通过产生有机酸来提高肠道酸度。
于乳酸菌较致病菌(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)更耐受酸性条件,可以在较低的pH值下生存,而致病菌则受到抑制。
同时还有益生菌具有很强的耗氧能力,可使肠道内形成相对的氧化环境,从而抑制了具有好氧特性的病原菌的生长。
(2)通过产生某种抗菌物质抑制有害菌生长有益菌除产生有机酸外,还可产生醇、过氧化氢、丁二酮等,还可合成溶菌酶以及其它抗菌物质,如乳酸菌素、乳链菌素、嗜酸、菌素等。
这些产物对肠道病原菌都具有抑制作用。
(3)在肠道内与有害菌竞争营养素肠道内虽然富含营养素,很难对微生物菌系产生影响。
但如果某种营养素能够成为限制因素时,营养素的竞争机制就会充分发挥作用。
(4)通过占据肠道位置阻止病原菌附着沙门氏菌粘附于肠膜或滞留在盲肠内,是病原微生物存在于寄主消化道,产生临床症状的前提条件。
1.5.2 营养素的提供(1)益生菌素可为动物机体提供多种对其生长发育有益的物质,如维生素(尤其是B 族维生素)、氨基酸、核酸、多种酶类,以及其它促生长物质。
幼畜禽消化道的各种消化酶类通常是比较缺乏的,益生菌为其所提供的各种消化酶可起到帮助消化、促进生长的作用;这些酶可将碳水化合物和脂肪分解为糖和氨基酸等可利用的成分,促进能量的供应;益生菌所提供的纤维素酶等还可帮助饲料中纤维素等不易消化的成分分解,以利于消化和吸收;酶还可降低食糜的粘稠度,有利于动物对能量和蛋的吸收;益生菌素中的细菌聚磷酸盐还参与糖向细胞内的转运,执行己糖激酶的功能。
(2)益生菌素除可直接为机体提供多种营养素以外,还可通过多种途径提高机体对养分的利用率。
例:产酸菌对肠道环境的酸化作用等。
因为机体对养分的消化过程依赖于此过程中的PH值和理想的温度。
各种消化酶都有其发挥活性的最适PH值和温度。
淀粉酶的最适PH值为6.5,糖化酶的最适PH值为4.4。
因此某些益生菌素对肠道的酸化作用有助于动物对养分的消化吸收。
另外,有机酸还可加强肠的蠕动和分泌,从而促进饲料的消化,提高钙和镁等重要元素的吸收。
1.5.3 剌激机体的免疫功能对初生的动物来说,都存在着自身免疫力下降,主动免疫逐渐建立的时期,益生菌素类的产品可刺激动物主动免疫系统的较早建立,增加其防病抗病能力。
因为动物体内正常的微生物菌系对机体的免疫系统具有重要的刺激作用,含有活性微生物的益生菌素的使用可刺激动物肠道管免疫系统细胞,提高局部免疫机能和抗病能力。
另外,作为发酵饲料的含益生菌素,其剂量的持续刺激可使动物机体的一般非特异免疫功能得调动和提高,因而提高了其整体的抗病能力。
实践也已证明,通过饲喂乳酸菌和酵母菌发酵饲料能提高干扰素的活性和巨嗜细胞的活性。
而且这种效果并不是由于肠道内微生物系改变所造成,而是由于嗜菌作用活性被激活和肠道产生抗体所致。
1.5.4 净化肠道内环境益生菌素的使用可减少氨及其它腐败物质的生成,阻碍肠道内细菌产生胺,中和大肠杆菌内毒素等毒性物质。
如,从保加利亚乳酸杆菌制备的无细胞成分,可中和大肠杆菌毒素。
饲喂这种有效成分饲料的仔猪,腹泻发病率极低,生长不受影响。
另外,动物肠道的大肠杆菌和其它病原菌对氨基酸具有脱羧作用,产生有毒的胺。
而饲喂含益生菌素发酵饲料的动物,可防止这样的毒性物质在体内的合成。
益生菌素还参与某些过多消化酶的灭活,及某些其他内、外源物质的解毒。
五. 减轻机体的应激反应饲料条件的改变、恶劣的环境、微生物的入侵以及药物治疗等,都可导致动物的应激反应,使肠道内微生物的次要菌系,特别是大肠杆菌的数量增加。
这些微生物的代谢产物会给动物机体带来危害,而且这些菌体数量的增加本身也破坏了肠道内微生物菌系平衡。
2.益生菌制剂的开发应用2.1益生菌的临床应用2.1.1预防与治疗腹泻腹泻患者多存在肠道菌群失调,益生菌制品通过增加腹泻患者肠道内有益菌数量和活性,抑制致病菌生长,达到恢复正常菌群平衡,缓解腹泻症状的作用,对成人或小儿细菌性腹泻、菌痢以及顽固性和难治性腹泻均有良好的预防和治疗作用[1]。
2.1.2肠易激综合征(IBS)IBS发病机制目前还不完全清楚,从已有的研究发现,IBS 患者普遍存在肠道微生态失调,微生态失调从各个方面参与了IBS 症状的发生、发展。
益生菌治疗IBS在部分研究中证实已取得一定的疗效,但受方法学限制及对肠道菌群不完全了解,还无法明确肠道微生态失调与IBS 的因果关系。
然而对肠道微生态的研究,为理解IBS 病理生理和治疗提供了新思路[2]。
2.1.3炎症性肠病(IBD)IBD包括克罗恩氏病(CD) 和溃疡性结肠炎(UC),其病因和发病机制目前尚不清楚。
临床研究发现, IBD患者肠道内存在菌群失调、正常细菌的数量减少的症状,若给患者补充正常细菌即益生菌,使肠道内菌群失调得到纠正,可使病情缓解,与5-氨基水杨酸一样起到防止溃疡性结肠炎复发的效果[3]。
2.1.4幽门螺旋杆菌(HP)的治疗三联疗法的主要不良反应是胃肠道反应,黄瑞珍等[4]研究了三联疗法抗HP 治疗对功能性消化不良患者肠道微生物的影响。
结果显示,治疗后肠道菌群中肠杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌等明显降低,60%的患者出现纳差、腹泻症状,显然三联疗法中的抗菌药物将肠道正常菌群敏感菌杀灭,造成一系列胃肠道反应。
临床研究中在三联疗法中加入益生菌,结果所有补充益生菌的患者腹泻、纳差和味觉障碍均明显减少。
2.1.5抗肿瘤益生菌通过抑制前致癌物转化为活性致癌物细菌生长,直接抑制肿瘤细胞的生长;或使结肠癌有关酶(硝基还原酶、β- 葡萄糖苷酸酶) 活性降低;或与活性致癌物结合而抑制其吸收等方式抑制肿瘤发生;增强单核吞噬细胞功能和肿瘤局部免疫反应,提高机体细胞免疫功能,促进红细胞免疫功能;减少肠致癌物形成,减少其活性成分,产生乳糖,降低肠内pH值和肿瘤诱生物的活性,从而降低肿瘤发生率;抑制突变剂致突变,抵制细胞畸变[5]。
2.1.6治疗缓解各种便秘虽然健康人、成年人和病人都有便秘体验,但对于老年人,尤其是习惯性便秘者,便秘是一种主要消化隐疾。
便秘者粪便菌群发生改变,双歧杆菌和拟杆菌数减少,尤其是梭菌减少。
益生菌被认为可以缓解便秘,可在体内代谢产生多种有机酸,使肠腔内pH降低,进而调节肠道正常蠕动,有效缓解便秘。
2.1.7肝性脑病除常规治疗外,还应注意恢复肠道内微生态的平衡,自临床上应用乳果糖治疗肝性脑病以来,收到了良好效果。
乳果糖除可酸化肠道、减少氨吸收外,临床研究结果还显示肝硬化患者服用乳果糖后,肠道厌氧菌增加,双歧杆菌增多,类杆菌减少,血氨水平下降,从而改善肝脑临床症状[6]。
2.1.8慢性肝炎和肝硬化有研究显示,肝硬化患者存在菌群失调并伴有不同程度内毒素血症,且这种菌群失调与肝功能损害程度成正比[7]。
微生态制剂可以减轻肝硬化时细胞损伤及细胞器变形程度,减慢假小叶形成速度以及改善肠黏膜功能[8],改善肝硬化患者症状,促进黄疸消退,降低患者转氨酶并增高白蛋白,消除内毒素血症,同时可升高双歧杆菌与大肠杆菌比值,对肝硬化并发症如自发性腹膜炎也有一定的防治作用。
2.1.9急性胰腺炎诱发实验动物发生重症急性胰腺炎后,在疾病开始后6~12 h内小肠末段和结肠内厌氧菌以及乳酸杆菌数量就开始下降,同时伴随着某些致病菌如大肠杆菌、肠球菌数量增加。
此外,禁食和大量使用抗生素会进一步加重肠道菌群紊乱发生,导致生物屏障破坏。