進(jìn)入21世紀(jì)以來，人類對(duì)于益生菌的探索步伐明顯加速。消費(fèi)者對(duì)益生菌的認(rèn)知與接受度正達(dá)到一個(gè)*的高度。益生菌產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)也一路突飛猛進(jìn)。益生菌廣闊的商業(yè)版圖正吸引著食品產(chǎn)業(yè)的目光。
研究機(jī)構(gòu)Market Research Future的一份新報(bào)告預(yù)測，2019年到2025年，益生菌制劑市場的年均復(fù)合增長率將達(dá)到8.48%，預(yù)計(jì)達(dá)到32.6億美元，其中大部分，約17.5億美元將用于功能性食品與飲料。而2019年，所有益生菌相關(guān)產(chǎn)業(yè)的總市場規(guī)模已經(jīng)超過400億美元。
在益生菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，科學(xué)研究無疑起到了重要的支撐作用，成為食品產(chǎn)業(yè)的增長新動(dòng)能。那么益生菌領(lǐng)域近幾年發(fā)生了哪些值得關(guān)注的新動(dòng)向，這些動(dòng)向?qū)⑷绾瓮卣挂嫔纳虡I(yè)空間呢？企業(yè)又該如何抓住益生菌產(chǎn)品超過400億美元的商機(jī)呢？
新技術(shù)讓益生菌潛力完美變現(xiàn)
孢子益生菌 近年來，益生菌市場的一大重要進(jìn)展是發(fā)現(xiàn)了可以形成孢子的益生菌。通過條件下的應(yīng)激反應(yīng)來形成孢子，可以幫助菌種提高抗逆性，使之比一般益生菌更能抵抗pH、熱、冷和壓力等條件。應(yīng)用這些孢子，可以提高菌種在不同生產(chǎn)工藝下的成活率和在腸胃中的定植率，使它們更適合添加在食品和飲料中強(qiáng)化功能。
這一成果徹底改變了益生菌類產(chǎn)品的面貌，打破了傳統(tǒng)市場“只有酸奶中會(huì)含有益生菌”的思維桎梏，開辟了更多可能。孢子型益生菌如今幾乎可以添加到任何產(chǎn)品中，包括茶、咖啡、燕麥片、松餅、披薩、薯片甚至是花生醬。
其中，凝結(jié)芽孢桿菌GanedenBC30是孢子型益生菌成功的商業(yè)化產(chǎn)品。其特有的極強(qiáng)耐受力使其可用于熱、冷、冷凍等各類儲(chǔ)藏和食用、烹制條件，覆蓋900多種食品飲料。有研究顯示，BC30與酪蛋白一起服用時(shí)，比單獨(dú)使用酪蛋白更能有效地減少運(yùn)動(dòng)后的肌肉損傷。另一項(xiàng)研究表明，BC30能促進(jìn)消化道對(duì)植物蛋白的消化吸收，可減少結(jié)腸中過量未消化的蛋白質(zhì)，促進(jìn)結(jié)腸環(huán)境健康。BC30是目前一種已證實(shí)的對(duì)蛋白質(zhì)消化有影響的凝結(jié)芽孢桿菌。
基因工程益生菌 2019年，美國一家基因工程公司推出市場上商業(yè)化基因工程益生菌制品。該產(chǎn)品采用*菌株枯草芽孢桿菌ZB183，利用同源重組技術(shù)，將人體肝臟內(nèi)促進(jìn)乙醛分解的DNA片段，在自身DNA中復(fù)制表達(dá)。加入這種益生菌的飲料具有抗宿醉功能。與市面上加入植物提取物獲得抗宿醉功能的同類型飲料相比，益生菌抗宿醉飲料能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化腸道微生態(tài)、促進(jìn)消化和免疫提升等多重功效，具有更好的市場前景。
數(shù)量和穩(wěn)定性同樣重要
2019年5月，第14屆益生菌與健康研討會(huì)發(fā)布《益生菌科學(xué)共識(shí)》(2019年版)，提出益生菌的3個(gè)核心特征，即：足夠數(shù)量、活菌狀態(tài)、有益健康功能。這種描述傳遞出兩個(gè)信息：數(shù)量是益生菌發(fā)揮功效的一個(gè)重要參照指標(biāo)，但活菌狀態(tài)同樣需要重視。所以對(duì)于益生菌，真正重要的是生存能力、穩(wěn)定性和適應(yīng)性。
實(shí)際上，許多菌株是脆弱的，對(duì)加工條件極其敏感，只能使用在冷藏乳制品中。而孢子型菌株形成保護(hù)殼的能力使其能夠承受更嚴(yán)苛的加工過程，如粉末混合、高溫短時(shí)殺菌、高壓、巴氏殺菌、煮沸和冷凍。
乳酸菌和雙歧桿菌是發(fā)酵乳制品的傳統(tǒng)菌株。有效劑量、貨架期和成本效益之間的平衡取決于菌株類型、pH值、發(fā)酵溫度(影響益生菌生長)、儲(chǔ)存溫度、包裝類型(氧氣傳遞性)、加工步驟(熱處理和均質(zhì)化)以及與其他成分的相互作用(水果，谷物和甜味劑)，這些因素都會(huì)對(duì)益生菌的生存能力造成不利影響。
由于食品基質(zhì)更為復(fù)雜，諸如pH值、酸和花青素等小分子成分的影響，使含益生菌的非乳基食品的貨架期明顯短于其他膳食補(bǔ)充劑。將制冷和pH平衡等技術(shù)結(jié)合有助于維持菌株代謝活性，避免果汁、發(fā)酵培養(yǎng)基(如康普茶)或植物基酸奶等液體的變質(zhì)。
在貨架期穩(wěn)定的飲料中，將益生菌隔離在瓶蓋或吸管等獨(dú)立空間中的輔助包裝，有助于在食用前保護(hù)益生菌并釋放適當(dāng)?shù)膭┝俊?br />
水分活度在控制固體食物形式(如早餐谷物、薯?xiàng)l、巧克力、糖果、餅干、零食、花生醬和格蘭諾拉谷物棒)的益生菌穩(wěn)定性和生存能力中起著關(guān)鍵作用。一般來說，要滿足25℃以下12個(gè)月的貨架期，水分活度應(yīng)小于0.25。巧克力和花生醬是水分活度準(zhǔn)則的例外，因?yàn)樗鼈兊闹净|(zhì)可以支持益生菌的穩(wěn)定性，水分活度可高達(dá)0.4。
冰淇淋可以使益生菌存活一年以上。重要的是將冰淇淋基料保持在中性或接近中性的pH值，具有較高的總固體含量，特別是脂肪含量。高充氣冰淇淋存在充氣過多的問題，氧氣暴露的增加會(huì)干擾益生菌存活。
益生菌家族不斷擴(kuò)大
隨著研究范圍的擴(kuò)大，益生菌產(chǎn)業(yè)及科學(xué)界對(duì)益生菌的理解也在發(fā)生變化。其中大的變化在于對(duì)益生菌的分類和命名。
根據(jù)《原核生物命名規(guī)則》(2008年修訂版)的原則，分類學(xué)名稱應(yīng)該保持穩(wěn)定。而目前的乳酸菌屬種類過于龐雜，2017年，乳酸菌家族超過260種菌株且仍在不斷增加，已經(jīng)成為細(xì)菌分類學(xué)中大的種屬之一，超過了可接受的“正常多樣性”。
益生菌菌株的分類學(xué)分析對(duì)于基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究都十分必要，因?yàn)樵诰N和菌株水平上的可靠識(shí)別是進(jìn)行安全評(píng)估、質(zhì)量保證和非欺騙性標(biāo)記的基礎(chǔ)。因此，這個(gè)特殊的“生物部落”必須被精準(zhǔn)劃分并重新分類。
研究人員利用系統(tǒng)發(fā)育分析(即核糖體蛋白質(zhì)和一組管家基因的多位點(diǎn)序列分析)、平均氨基酸特性及保守蛋白質(zhì)百分比評(píng)估相結(jié)合的方法，分析了兩百多種乳酸菌和相關(guān)物種，發(fā)現(xiàn)目前的乳酸菌屬可劃分為至少10個(gè)進(jìn)化類群。每一個(gè)類群將至少代表一個(gè)新屬。在這些類群中，至少有7個(gè)具有重要商業(yè)價(jià)值。目前有研究團(tuán)隊(duì)對(duì)乳酸菌屬進(jìn)行了完整的重新分類，并向原核生物系統(tǒng)學(xué)委員會(huì)(ICSP)提交了研究結(jié)果。
2018年10月，乳酸菌產(chǎn)業(yè)平臺(tái)(LABIP)召開研討會(huì)，討論了各利益相關(guān)方對(duì)改變當(dāng)前乳酸菌分類的意見。學(xué)術(shù)方與行業(yè)相關(guān)方達(dá)成共識(shí)：對(duì)乳酸菌的重新分類應(yīng)以實(shí)現(xiàn)分類的穩(wěn)定性為目標(biāo)。盡管這可能會(huì)帶來新屬，但也為未來接納新菌株提供了更大的靈活性。
重新分類乳酸菌屬將帶來實(shí)質(zhì)性的好處。通過創(chuàng)造更準(zhǔn)確地命名法并降低當(dāng)前乳酸菌屬的多樣性，可以更好地對(duì)其進(jìn)行表征、識(shí)別與交流，加深對(duì)其代謝、生態(tài)和特性的理解；緊湊、清晰、穩(wěn)定的分類單元可以更好地反映物種間的遺傳親緣關(guān)系。這將是確定特定益生菌群歸屬和支持其作用機(jī)制的重要一步。
可以預(yù)計(jì)，科學(xué)研究的快速發(fā)展必將助力益生菌產(chǎn)品市場更具發(fā)展?jié)摿Α?br />
