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FAQ重磅发布|20个热点问题,一次搞懂后生元(上)

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《20个后生元FAQs》(上)——后生元常见问题总结

2021年5月,国际益生菌和益生元科学协会(ISAPP)发布了后生元共识声明,使后生元正式成为全球肠道微生态领域备受关注的品类。

究竟什么是后生元呢?后生元与益生菌、益生元间有什么差异?为何“死菌”也能发挥功效?当前后生元产业的发展和监管现状又如何……

为帮助相关的学者、产业人士、消费者更深入、全面地了解后生元的研究及应用发展现状,热心肠研究院特别撰写并发布《20个后生元FAQs》。它围绕以下八个方面,回答了后生元相关的20个热点问题。

 

一、定义

01   什么是后生元?

国际益生菌和益生元科学协会(ISAPP)将后生元定义为“对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂”。
根据这一定义,无论是否含有细菌代谢物,有效的后生元必须含有灭活的微生物细胞或细胞成分,且被证实具有健康益处;同时还需满足以下条件才能被称为合格的后生元制剂:


A. 明确前体微生物的分子特征,以便准确识别和筛选潜在的安全相关基因。B. 具有灭活程序和基质的详细说明。

C. 确认微生物已灭活。

D. 具有由高质量的对照试验提供的对宿主健康有益的证据。

E. 具有后生元制剂成分的详细说明。

F. 具有后生元制剂在目标宿主中预期用途的安全性评估。
 

02   后生元概念是如何演变的?

文献中使用多种术语来描述可以促进或保持健康的无生命微生物,包括Postbiotics、Paraprobiotics、Tyndallized probiotics、Non-viable probiotics、Heat-killed probiotics等。现在,Postbiotics在文献中使用最多。

2013年,Tsilingiri K等人提出后生元是指益生菌代谢活动释放的,并且能够以直接或间接的方式对宿主产生有益影响的因子。2018年,Aguilar-Toalá等人重新进行了定义,提出后生元是由活细菌分泌或细菌溶解后释放的可溶性因子(产物或代谢副产物)。2019年,Aguilar-Toalá又提出益生菌产生的对宿主具有生物效应的非活性代谢物称为后生元。

以上三个关于后生元的定义的共性是均不包含微生物细胞。后续,不同研究者又先后三次重新定义了后生元的概念。

Collado M. C.等人认为,后生元是指由微生物产生的,从食物成分或微生物成分中释放的化合物,包括不可存活的细胞,当剂量足够时,可促进健康。Johnson C. N.则认为,有益微生物产生的对宿主或微生物群有积极影响的非活性产物或代谢副产物,可以称为后生元。Wegh C. A. M.等人提出,后生元是指发酵过程中基质中产生的可用于促进健康的功能性生物活性物质。

直到2021年, ISAPP在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology杂志上发表后生元的共识声明,首次提供了一个“官方”的后生元概念。

03  益生菌、益生元、合生制剂、后生元的概念有何差异?
益生菌

定义:当适量摄入时,对宿主健康有益的活的微生物。

核心:对健康有益的活性微生物。

是否含有活性微生物:是。
益生元

定义:能够被宿主体内的菌群选择性利用并转化为有益于宿主健康的物质。

核心:宿主微生物的食物。

是否含有活性微生物:否。
合生制剂

定义:由活的微生物和能被宿主微生物(包括宿主原有的和补充的)选择性利用的底物组成的混合物,可为宿主带来健康益处。

核心:互补性合生制剂是益生菌和益生元的混合物;协同型合生制剂包含活性微生物和其可用以生长的底物。

是否含有活性微生物:是。
后生元

定义:对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂。

核心:非活性微生物和/或细胞成分。

是否含有活性微生物:否。
 

04  自然死亡的微生物是否属于后生元?
自然死亡的微生物不属于后生元。

ISAPP共识明确指出,后生元是人为灭活的微生物细胞。自然死菌是微生物经历正常衰亡后形成的,此时微生物可能已经失去完整结构并丧失了功效。而后生元则是通过特定的灭活方式,使原本具有活性的微生物丧失活性和生长繁殖能力,但同时一定程度上保留了微生物结构、特性和功效。
 

05  纯化的单一代谢产物是否属于后生元?

ISAPP共识明确指出,纯化的微生物代谢物不是后生元。这种纯化的分子应该使用现有的、明确的化学名称来命名,例如丁酸或乳酸。
 

06  去除菌体的完整发酵液代谢物是否属于后生元?

ISAPP共识中提到,有效的后生元必须含有对宿主有益的灭活的微生物细胞或细胞成分,而微生物的代谢物(上清液)不是必然条件。换言之,根据ISAPP共识文件,虽然发酵液代谢物经实验验证对宿主有益,但是它们不能被称为后生元,而应被称为无细胞上清液。

但值得注意的是,中国农业科学院饲料研究所周志刚等38位科学家,针对ISAPP的共识,专门致信Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology杂志,对后生元定义提出了不同的看法,其中明确指出,后生元最初的定义是指对宿主具有明显益处的单一/混合物质。

因此,ISAPP发布的后生元“官方”概念还有被修正的可能。目前,我国在监管方面尚未有明确的后生元的定义,未来我们或许可以一方面可以参考ISAPP提供的后生元定义,一方面根据后生元的科学研究和应用情况,对后生元的定义进行优化。
 

07  现在市面上常见的常温酸奶,这类“非活菌型”酸奶是不是可以被认为是后生元酸奶?

酸奶是以鲜奶为原料,接种保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌等菌种,在适宜条件下发酵而成的。市售常温酸奶在发酵后会通过巴氏杀菌等方式杀灭微生物,因此其中含有大量失活微生物和代谢产物。

尽管有些乳酸菌拥有与人类健康相关的结构和代谢产物,但是仍需要严谨的科学试验证明酸奶产品中的非活性微生物(及其代谢物)具有健康益处。而目前大多市售常温酸奶缺乏相关研究,尚无法证明其中的成分符合后生元的定义。

此外,当前尚无明确的“后生元酸奶”定义,而且事实上,在中国市场,“后生元”的定义都还未被纳入任何一项标准或法规,仍亟需进一步规范明确。当然,后生元领域的学术研究、产业应用等都在快速发展过程中,相信标准和法规的规范化会很快跟进。
 

08  目前后生元的分类主要有哪些?

按照种类分类:完整菌体、菌体成分(细胞壁、囊泡等)、完整菌体及代谢产物、菌体成分及代谢产物等。

按照功能分类:免疫调节、抗氧化、降血脂、降压、抗炎、抗增殖等。

按照作用部位分类:口腔、肠道、皮肤、泌尿生殖道、鼻咽等。
 

09  作为原料界新宠儿,后生元有哪些优势?

(1)稳定性:维持微生物的活性是一项挑战,因为许多益生菌对氧气和热量敏感,但对于无生命微生物来说,很容易获得保质期长的产品。相比于益生菌,后生元更适合没有可靠冷链或环境温度导致活微生物储存问题的地理区域。

(2)知识产权:无法将来源于后生元的微生物从商业产品中分离出来,从而使产品开发商能够保持其成分的所有权。如果生产后生元的微生物是受《Nagoya Protocol》保护的国家/地区的微生物,则原产国将能够保留对微生物的管理。

(3)安全性:由于后生元所含的微生物已经失去了复制能力,因此不会引起菌血症或真菌血症。不过,不能仅根据前体微生物的安全性来推测后生元是安全的,仍需要对后生元的任何预期用途进行安全性评估。
……(下期见)

 

来源:热心肠研究院,已得到转载授权。