近年來，國內(nèi)外學(xué)者在益生菌的資源、功效、作用機制及安全性等方面進行了大量的科學(xué)試驗研究，益生菌科學(xué)取得了長足的發(fā)展，至今熱度不減。系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)、多組學(xué)等新學(xué)科、技術(shù)的興起與發(fā)展，為益生菌科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的思路和發(fā)展機遇。益生菌研究領(lǐng)域隨之涌現(xiàn)出諸多新的學(xué)術(shù)觀點與學(xué)術(shù)成果。
在2021—2035年國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃和“十四五”規(guī)劃編制之際，為聚焦當(dāng)前益生菌科學(xué)的研究熱點，對益生菌研究領(lǐng)域急需破解關(guān)鍵共性問題作出預(yù)判，2020年中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會益生菌分會組織相關(guān)科研工作者基于文獻(xiàn)計量，結(jié)合科技界及產(chǎn)業(yè)界相關(guān)科技工作者對益生菌領(lǐng)域研究進展的綜合分析，凝練形成“益生菌科學(xué)研究十大熱點”，并在第十五屆益生菌與健康國際研討會上正式發(fā)布。
熱點1：益生菌與消化道健康
人體消化道分布著約10萬億個微生物，消化道的微生態(tài)平衡影響著機體的健康狀況。益生菌可通過調(diào)節(jié)消化道微生態(tài)平衡、抑制致病菌生長和黏附、降低炎癥反應(yīng)等機制，對口腔疾病、胃炎、胃潰瘍、腸易激綜合征及炎癥性腸病等進行防治。但不同益生菌菌株的作用機制、臨床效果及人群差異性，尚需得到循證醫(yī)學(xué)的證實。“厭氧腸道芯片”及腸道微生物采集膠囊，可為研究益生菌在腸道內(nèi)的作用機制提供新方法。
熱點2：益生菌與免疫調(diào)節(jié)
免疫是人體健康的基石，一旦其功能失調(diào)，機體可能會產(chǎn)生過敏、腫瘤或受到病毒感染等健康問題。腸道被稱為人體最大的“免疫器官”，也是益生菌發(fā)揮作用的重要場所。研究表明，益生菌可通過增強腸道黏膜屏障功能、抑制致病菌生長和黏附、調(diào)控免疫細(xì)胞活性及促進產(chǎn)生免疫因子等方式，調(diào)節(jié)機體免疫功能。但是益生菌的免疫調(diào)節(jié)作用具有菌株特異性，特定抗原的益生菌菌株篩選、免疫調(diào)節(jié)作用功效及機制等有待深入研究。通過免疫組學(xué)研究益生菌對機體免疫功能的調(diào)節(jié)機制，建立免疫相關(guān)的分子庫，解析作用的功能成分及其靶點，將為揭示益生菌對機體免疫調(diào)節(jié)作用提供新的思路。
熱點3：益生菌與代謝綜合征
近年來，以Ⅱ型糖尿病、高血脂和高血壓等代謝紊亂為特征的代謝綜合征發(fā)生率不斷攀升，已嚴(yán)重影響大眾健康。腸道菌群失調(diào)是導(dǎo)致代謝綜合征的因素之一，以乳桿菌和雙歧桿菌為代表的益生菌可調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡、調(diào)控機體代謝重塑腸道內(nèi)環(huán)境，從而緩解代謝綜合征的發(fā)生與發(fā)展。目前大多數(shù)研究集中于益生菌防治代謝性疾病的效果，但對于益生菌的作用機制探討不足。究其原因，主要歸結(jié)于各類代謝性疾病的病因復(fù)雜，不同益生菌菌株益生效果的差異，益生菌緩解代謝綜合征的機制不同等。
因此，未來仍需針對各類代謝綜合征開展個性化益生菌的篩選及臨床驗證，深入探究益生菌調(diào)控代謝綜合征的作用途徑及其機制。
熱點4: 益生菌與腸-X軸
人體中90%的血清素是在腸道產(chǎn)生的。腸道微生物通過涉及神經(jīng)、免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌等通路影響腸-腦軸，進而調(diào)控宿主情緒和行為。此外，腸菌與肺、肝、腎、肌肉和骨骼等器官和組織均具有復(fù)雜的互作關(guān)系（簡稱“腸-X軸”）。腸-X軸的互作可做為藥物開發(fā)的新靶點，益生菌可通過涉及腸神經(jīng)、免疫系統(tǒng)、腸內(nèi)分泌信號等途徑，調(diào)節(jié)機體組織、器官功能及行為，進而有益于宿主健康。
盡管益生菌已成為調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)和其他器官機能的有效手段，但其生物學(xué)機制仍不清楚。因此，今后的研究應(yīng)集中采用多組學(xué)技術(shù)突出益生菌具體“貢獻(xiàn)度”，考慮菌株特異性和使用劑量，以便更深入的探究其作用機制。
熱點5: 精準(zhǔn)益生菌的篩選與功能預(yù)測
益生菌功效評價應(yīng)聚焦于菌株水平，這一觀點已成為科技界廣泛共識。益生菌功效受其生境來源、宿主飲食、年齡、性別等因素影響，精準(zhǔn)篩選益生菌，需要注重個性化差異。我國不同地區(qū)傳統(tǒng)發(fā)酵食品和健康人群的腸道含有大量益生特性的菌株，是篩選特定功能益生菌的寶貴微生物資源。
采用基于表型、基因分型和靶標(biāo)的自下而上的菌株篩選策略，聯(lián)合多組學(xué)技術(shù)，多尺度建立益生菌快速、精準(zhǔn)篩選方法和功能預(yù)測技術(shù)，開發(fā)針對不同人群的個性化、功能化的益生菌菌株，給予安全、高效的個體化益生菌干預(yù)，平衡人體微生態(tài)，實現(xiàn)有效預(yù)防疾病的發(fā)生與發(fā)展，維護機體的健康。
熱點6: 益生菌與膳食互作
膳食與腸道菌群的互作已成為人體健康調(diào)控新靶標(biāo)。不同膳食模式及食物種類對益生菌的影響存在差異。補充益生菌是調(diào)控腸道菌群的重要手段。益生菌能夠轉(zhuǎn)化膳食中的組分，形成更易吸收、活性更高的新型物質(zhì)；膳食組分能夠促進特定益生菌的增植。兩者復(fù)合食用，可促進益生菌的生長和膳食代謝，更好的發(fā)揮健康功效。
以膳食纖維、藥食同源的植物提取物等為代表的功能性膳食補充劑，對益生菌的生長和功能均具有調(diào)控作用，可調(diào)節(jié)菌群失調(diào)，保護腸道屏障，緩解炎癥及代謝綜合征等。人體基因型和腸道菌群共同決定表型，而“食物-益生菌-代謝”通路與人體的互作機制，有待進一步深入研究。
熱點7: 益生菌與后生元/類生元
后生元/類生元是益生菌經(jīng)過滅活處理后仍能發(fā)揮作用的代謝產(chǎn)物或菌體成分，具有發(fā)揮調(diào)節(jié)機體免疫力、保護腸道屏障及調(diào)節(jié)腸道菌群等健康功能。研究表明，后生元/類生元對胃腸道生理環(huán)境和生產(chǎn)加工條件具有更強的耐受力和穩(wěn)定性，具有較好的應(yīng)用前景。
目前，受到研究技術(shù)手段的限制，大多數(shù)研究僅關(guān)注到蛋白質(zhì)、多糖等活性物質(zhì)，并未進行更高分辨率的效應(yīng)物質(zhì)識別。益生菌代謝產(chǎn)物的分離鑒定及功能學(xué)評價是后生元/類生元能否市場化的關(guān)鍵。同時，后生元/類生元發(fā)揮作用的量效關(guān)系以及在腸道中的代謝動力學(xué)，也需要進一步深入研究。
熱點8: 益生菌與新興技術(shù)
隨著基礎(chǔ)學(xué)科的不斷發(fā)展，更多新興技術(shù)被引入到益生菌研究中來。全基因組測序、單細(xì)胞測序、宏基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)及代謝組學(xué)等技術(shù)，可以深入揭示菌株遺傳信息、進化關(guān)系、生理特性、代謝網(wǎng)絡(luò)、功能機制及其工業(yè)應(yīng)用潛力；培養(yǎng)組學(xué)和合成生物學(xué)等技術(shù)也為開發(fā)具有特定功能的新一代益生菌提供了方法學(xué)支持；整合多組學(xué)數(shù)據(jù)的新算法開發(fā)，將進一步為益生菌機制層面的研究提供助力。
在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面，更多新興技術(shù)被應(yīng)用于益生菌的包埋、干燥、遞送、檢測等方面。如利用新型壁材實現(xiàn)菌株的逐層封裝和靶向腸道遞送，基于流式細(xì)胞術(shù)實現(xiàn)活菌的快速實時檢測等。未來必然有更多前沿技術(shù)被應(yīng)用于益生菌產(chǎn)業(yè)，進一步提升產(chǎn)業(yè)的科技競爭力。
熱點9: 新一代益生菌與益生菌新機制
新一代益生菌是基于人體腸道特定共生菌開發(fā)，其對腸道菌群平衡和宿主生理功能具有重要作用。如Akkermansia muciniphila等菌株具有提高腸道黏膜屏障、改善代謝性疾病的潛力，是新一代益生菌的候選菌株，針對菌株開展的臨床研究為其藥物應(yīng)用積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。未來需要針對新型益生菌進行功能性和安全性評估，并開展應(yīng)用技術(shù)研究和法規(guī)建設(shè)，推動新一代益生菌的應(yīng)用。隨著腸道菌群與宿主健康關(guān)系研究的不斷深入，與宿主生理功能密切相關(guān)的腸道菌群靶點逐步闡明。益生菌對腸道菌群代謝網(wǎng)絡(luò)的作用，通過調(diào)控腸道分子靶點實現(xiàn)益生菌對宿主生理和疾病的干預(yù)，成為益生菌作用機制研究的新熱點。
熱點10: 益生菌與食用安全
益生菌一般來源于傳統(tǒng)發(fā)酵食品或健康人體腸道，在安全性評價或功能評價中對宿主沒有明顯風(fēng)險。我國《可用于食品的菌種名單》中的菌種可直接用于普通食品。目前廣泛應(yīng)用的益生菌是乳桿菌和雙歧桿菌，其較長的食用歷史，來源清晰，安全性較高。但目前臨床上對于免疫缺陷和危重病人則不推薦進行益生菌干預(yù)。針對益生菌新菌株及新一代益生菌需要進行系統(tǒng)安全性評價，以明確菌株安全性。同時，針對不同菌株、以及針對特定人群或個體的特異性安全評估，是益生菌食用安全性評價的未來方向。
以上十大熱點，依據(jù)對1.5萬余篇相關(guān)科技文獻(xiàn)的檢索，并結(jié)合中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會益生菌分會2020年收集到的來自149家單位的720份益生菌行業(yè)調(diào)研問卷分析及對未來益生菌行業(yè)發(fā)展的相關(guān)建議，由益生菌領(lǐng)域近20余位權(quán)威專家共同參與完成。最終以“益生菌科學(xué)研究十大熱點及行業(yè)發(fā)展建議”的方式，已于2020年8月18日在《中國食品學(xué)報》上網(wǎng)絡(luò)首發(fā)，敬請關(guān)注。
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