隨著人們對腸道健康有了更深入的認知,益生菌成為市場上最受關(guān)注的原料之一。日本是全球益生菌最成熟的市場,超市、便利店里布滿各類添加益生菌的產(chǎn)品,從傳統(tǒng)的乳制品到飲料、餅干、果凍、糖果,甚至是泡面里都有益生菌的身影。
但是益生菌對于高溫、胃酸、膽堿等體內(nèi)環(huán)境的敏感與耐受性,成為擴大其應用的一個障礙。如何在生產(chǎn)過程中維持菌群生存能力和穩(wěn)定性,最終延長活菌產(chǎn)品的貨架期,成為行業(yè)亟待解決的問題。這也推進了滅活益生菌,即后生元(postbiotics)的誕生。
但失去活性的益生菌還能發(fā)揮生理功效嗎?與活性益生菌相比,它的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪里?后生元的商業(yè)化發(fā)展走向如何?后生元時代的悄然來臨給食品產(chǎn)業(yè)帶來了新的商機。
腸道健康的新助手
2013年,西班牙人Katerina Tsilingiri正式提出“postbiotics”的概念。此后數(shù)年,來自不同國家的研究人員給后生元賦予了五花八門的名字。時至今日,后生元也尚未獲得一個權(quán)威或者官方的定義。
從腸道健康的角度看,益生菌、益生元和后生元都在人體內(nèi)發(fā)揮著重要作用。后生元中包含著益生菌在裂解后釋放出來的生物活性物質(zhì),例如:磷壁酸、肽聚糖及其衍生多肽、細胞表面蛋白、維生素、短鏈脂肪酸、有機酸、無細胞上清液等。鑒于此,國際學術(shù)界對于后生元的興趣與日俱增。自2013年后,從體外實驗、動物實驗到臨床試驗,涉及后生元的研究項目數(shù)量呈現(xiàn)快速增長的局面。
由于后生元包含的多重成分,生理機制異常復雜,目前學術(shù)界傾向于針對后生元中的單一提純物質(zhì)進行功能分析,如表面活性蛋白,大量實驗證實其可以作為改善結(jié)腸炎的生物制劑,用于臨床治療。目前已發(fā)現(xiàn)后生元在抗炎、維護腸屏障、肥胖、免疫調(diào)節(jié)、高血壓、心血管疾病以及癌癥等方面的作用。
除了生理功能研究,有機酸、環(huán)狀二肽和類細菌素等化合物也被發(fā)現(xiàn)在食品保存中的潛在作用。與人工合成物相比,這些天然來源的食品保鮮劑在安全性上更有優(yōu)勢。科學家們還發(fā)現(xiàn),后生元中的胞外聚合物能夠改善乳制品的流動特性,如粘度和醇厚感。因此,以后生元為主體的天然食品添加劑將會大大豐富現(xiàn)有的食品配料體系。
與活性益生菌相比,后生元的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪里?總體來說,后生元具有明確的化學結(jié)構(gòu)、安全的劑量參數(shù)。后生元具有很好的吸收性、代謝性和機體分布性。研究顯示,后生元成分易于被腸道吸收,菌體細胞破壁后釋放的代謝物可以直接與小腸上皮細胞接觸,增強利用率。對易受活菌感染的人群,不會出現(xiàn)菌群從腸腔轉(zhuǎn)移到血液的風險;此外,后生元也不會受到抗生素的干擾抑制;提取、運輸和儲存都更加方便。
如今產(chǎn)業(yè)界將后生元視為繼益生菌、益生元、合生元之后的第四代腸道微生物組群。
發(fā)展前景廣闊
以充分的科學研究和臨床試驗為支撐,后生元在最近幾年快步走向商業(yè)化。營養(yǎng)保健品是后生元在食品領(lǐng)域開發(fā)最早的試驗田。根據(jù)以往幾年里與后生元相關(guān)的發(fā)明專利分析:除了咖啡,后生元大多數(shù)被應用在兒科營養(yǎng)、乳糖不耐受嬰兒配方奶粉、減肥功能食品等功能型產(chǎn)品中。
美國發(fā)力膳食補充劑市場 美國的后生元產(chǎn)品最早可以追溯到1998年,由全球規(guī)模最大的微生物發(fā)酵產(chǎn)品制造商DiamondV公司開發(fā)。該公司發(fā)現(xiàn),由于頻繁接觸生產(chǎn)線上的酵母發(fā)酵物,工人們的免疫系統(tǒng)得到顯著改善。經(jīng)過反復試驗后,該公司終于開發(fā)出由酵母發(fā)酵液制成的后生元制劑。該制劑包含了數(shù)十種化合物和代謝物,在臨床上被證明可調(diào)節(jié)腸道菌群并支持免疫系統(tǒng)。攝入該制劑后,在人體內(nèi)以每天500毫克的低劑量被腸道吸收,而不會產(chǎn)生攝入益生元纖維后常見的腹脹等副作用,如今已被廣泛用于零食棒、巧克力、軟糖和飲料中。
2019年,美國ADM公司開發(fā)出乳雙歧桿菌乳酸亞種,這是世界上第一款針對體重管理的后生元制劑。該菌株是從母乳喂養(yǎng)的嬰兒糞便中提取分離,有助于減少體內(nèi)脂肪,降低膽固醇含量,抗氧化等,可用于食品、飲料、膳食補充劑等各類產(chǎn)品形態(tài)中。
日本應用向常規(guī)食品擴散 由于活菌市場競爭激烈,在日本,近年來,更多的食品與保健品企業(yè),尤其是龍頭企業(yè)將目光投向了具有更高適應性、開發(fā)程度尚淺的后生元市場。除了早已深耕滅活菌領(lǐng)域多年的好侍食品外,森永、麒麟、龜田制果等行業(yè)領(lǐng)頭羊紛紛入局,引發(fā)后生元開發(fā)熱潮。幾家后生元原料供應商的年銷售額增長率達到10%—30%,即便如此,后生元原料依然處于供不應求的狀態(tài)。在后生元開發(fā)與利用方面,日本好侍食品可以算是行業(yè)的先驅(qū)者。該公司研發(fā)的菌株不僅被運用在傳統(tǒng)的乳酸菌飲料與酸奶生產(chǎn)中,也被應用于咖喱、用奶昔等多品類的產(chǎn)品;不僅有添加菌株的產(chǎn)品,還有適于常溫保存、可以直接用水送服的粉末,適用范圍非常廣泛。
除好侍之外,日本其他乳業(yè)巨頭也加入了后生元市場的爭奪戰(zhàn)。2020年4月,朝日旗下首款使用后生元成分的機能性標識產(chǎn)品正式面世。
時至今日,日本對于后生元的利用形式已經(jīng)十分豐富,包括膠囊、片劑、后生元原液、保健飲料等,能滿足不同人群的日常需求。
中國市場尚待培育
相比于已經(jīng)樹立起牢固健康形象的益生菌和益生元,后生元在中國還太顯小眾與前沿。其中,人們對后生元功效的錯誤認知和法規(guī)上的滯后,是后生元破土而生所必需克服的兩道障礙。在人們普遍追求“健康”“新鮮”的今天,各種加入益生菌的產(chǎn)品,其“活性”概念就尤顯重要。在廣告宣傳的不斷強化下,絕大多數(shù)消費者會認為“活性益生菌才有效果”“活著到腸道才是最佳”。因此,滅活益生菌就顯得與主流觀念格格不入。
另外,我國現(xiàn)行的益生菌食品管理規(guī)定及相關(guān)技術(shù)規(guī)范已實施較長時間,部分規(guī)定和要求已無法適應益生菌研究的最新進展,如滅活菌及菌種代謝產(chǎn)物的應用,并沒有相關(guān)的規(guī)定。此外,國內(nèi)外益生菌安全性標準上也稍顯滯后,限制了后生元的商業(yè)化開發(fā)。
受到技術(shù)水平的限制,目前大多數(shù)研究僅著眼于蛋白質(zhì)、多糖等活性物質(zhì),未能進行更高分辨率的效應物質(zhì)識別。益生菌代謝產(chǎn)物的分離鑒定及功能學評價將是后生元能否市場化的關(guān)鍵。
2018年,知名學術(shù)期刊《Trends in Food Science&Technology》發(fā)表文章,預言后生元/類生元將是功能性食品的明日之星。今年8月20日,中國食品科學技術(shù)學會發(fā)布“益生菌科學研究十大熱點”,“益生菌與后生元/類生元”位列第七。
無論業(yè)界和消費者的關(guān)注度如何,后生元時代已經(jīng)悄然來臨。
(楊曉晶)