隨著科研人員對益生菌的研究深入，人們發(fā)現(xiàn)不僅活菌能夠發(fā)揮益生功能，有一些“非活菌”組分也表現(xiàn)出明顯的促進健康的作用，如滅活的菌體細胞、菌體死亡后溶解釋放的成分和細菌的代謝產(chǎn)物。

其中菌體成分包括脂磷壁酸、細胞表面蛋白、肽聚糖、菌毛、鞭毛等，代謝產(chǎn)物包括酶、多肽類、短鏈脂肪酸、多糖（如胞外多糖）等，這些具有促進健康功效的滅活菌和代謝物被稱為“后生元”。 2021年5月，國際益生菌和益生元科學協(xié)會（ISAPP）發(fā)表了后生元（Postbiotics）的共識聲明：后生元是指對宿主健康有益的無生命微生物和 / 或其成分的制劑。

后生元的菌株來源主要是腸道菌群，包括細菌和真菌，細菌主要有乳桿菌屬（植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、瑞士乳桿菌、干酪乳桿菌、羅伊氏乳桿菌、短乳桿菌、鼠李糖乳桿菌等）、雙歧桿菌屬（兩歧雙歧桿菌和動物雙歧桿菌）、腸球菌屬（糞腸球菌和乳酸腸球菌）、芽孢桿菌屬（凝固芽孢桿菌和梭狀芽孢桿菌）和擬桿菌屬（多形擬桿菌、雙胞擬桿菌）等，真菌主要是布拉迪酵母菌。

目前，通過不同的方法可以獲得后生元制劑，包括加熱、酶處理、溶劑萃取、γ或紫外線、超聲波等，其中熱處理是滅活益生菌菌體的常用方法。經(jīng)過熱滅活的益生菌細胞、細胞上清液和其他活性成分均可產(chǎn)生有益作用，如免疫調(diào)節(jié)、平衡腸道菌群、調(diào)節(jié)生理機能等。

在臨床層面，含有滅活菌的產(chǎn)品在治療胃腸道疾病中也發(fā)揮著作用，包括腹脹、腹瀉、嬰兒腸絞痛等。滅活菌還可以在皮膚或呼吸道過敏疾病的管理中發(fā)揮作用。

后生元的功能機制

目前對后生元的生理功能研究主要側重于宏觀層面的分析評價，對于后生元的作用機制尚未得到確切完全的闡述。由于后生元可以是多種活性物質(zhì)的混合制劑，所以其可能是由許多不同的機制來驅(qū)動和介導目標宿主的健康效應。國際益生菌和益生元科學協(xié)會（ISAPP）提出了5種后生元制劑的可能作用機制：

① 對宿主菌群的調(diào)節(jié)。雖然后生元制劑對微生物菌群的影響可能是暫時的，但它們?nèi)钥赡芫哂兄匾臋C制作用，比如乳酸和細菌素具有直接的抗菌活性，凝集素樣蛋白通過與原有微生物競爭黏附位點來間接調(diào)節(jié)微生物菌群。

② 增強上皮屏障功能。增強上皮屏障功能的活性可由分泌蛋白介導，如鼠李糖乳桿菌LGG的分泌蛋白p40可改善腸道損傷和結腸炎，減少細胞凋亡，并通過腸上皮細胞中EGF受體的轉(zhuǎn)激活維持屏障功能。另外，來源于雙歧桿菌的胞外多糖也具有增強屏障功能的作用，研究表明雙歧桿菌可誘導MAPK和AKT信號通路，通過自噬和鈣信號通路來促進腸上皮緊密連接功能，從而減少炎癥。

③ 調(diào)節(jié)局部和全身免疫反應；④ 調(diào)節(jié)全身代謝反應；⑤ 通過神經(jīng)系統(tǒng)的全身信號調(diào)節(jié)。

一些研究表明，后生元對宿主的代謝和信號通路有積極影響，微生物來源的維生素和短鏈脂肪酸就是已知的宿主代謝調(diào)節(jié)劑，比如丙酸能改變脂質(zhì)代謝，提高胰島素敏感性和糖耐量，丁酸能上調(diào)抗氧化谷胱甘肽，對氧化應激有有益影響。

局部和全身水平的免疫調(diào)節(jié)通常是由后生元分子與特異性受體相互作用進行傳導的，包括Toll樣受體（TLRs）、核苷酸結合寡聚結構域受體（NOD），比如脂磷壁酸調(diào)節(jié)TLR2或TLR6信號，肽聚糖或其衍生多肽調(diào)節(jié)NOD2信號。

國內(nèi)外后生元管理現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外尚未發(fā)布明確針對后生元的標準與法規(guī)，但是各國相關法規(guī)中有一些符合后生元定義的產(chǎn)品管理要求。我國對可用于食品的菌種以“名單制”進行管理。用于制備后生元的微生物來源可參考國家衛(wèi)生行政部門發(fā)布的可用于食品的菌種（株）。

GB/T32099-2015《酵母產(chǎn)品分類導則》與 GB/T20886.1-2021《酵母產(chǎn)品質(zhì)量要求第1部分：食品加工用酵母》中提出“非活性食用酵母”這一概念，然而目前我國監(jiān)管層面尚未發(fā)布針對后生元及其產(chǎn)品的標準與法規(guī)。

歐盟食品安全局通過 QPS（Qualified Presumption as Safety）程序評估食品用菌種的安全性，可適用于評估制備后生元的微生物。若使用未列入 QPS名單的微生物生產(chǎn)食品，需根據(jù)歐盟新資源食品管理條例 Regulation（EU）2015/2283相關要求申報新資源食品審批。

美國食品藥品管理局（FDA）通過GRAS（Generally Recognized As Safe）管理食品用菌種及食品添加劑等成分，采用“企業(yè)自我認可，FDA 備案制度”評價物質(zhì)的安全性并形成 GRAS清單。目前 FDA 對滅活菌種在食品中的應用可通過申報 GRAS 的形式對產(chǎn)品進行備案。

日本可通過3種監(jiān)管渠道申請對食品的健康聲稱，分別是特定健康用途食品（Foods forSpecified Health Uses，FOSHU）、具有營養(yǎng)功能聲明的食品（Foods with nutrient function claims，FNFC）和具有功能聲稱的食品（Foods with function claims，FFC）。目前沒有含滅活微生物的相關產(chǎn)品獲批 FOSHU。FFC無需審批，但需在上市前 60天向消費者廳提交其安全性、功效性評價與科學依據(jù)、生產(chǎn)與質(zhì)量管理方法等必要材料，政府不提供許可標簽。目前僅有少數(shù)滅活乳酸菌產(chǎn)品申報獲得了 FFC 許可，如由熱滅活副干酪乳酪桿菌（Lacticaseibacillusparacasei）KW3110、噬淀粉乳桿菌（Lactobacillus amylovorus）CP1563和加氏乳桿菌 CP2305 制備的乳酸菌飲料等產(chǎn)品。

澳大利亞新西蘭食品標準局（Food Standards Australia New Zealand，FSANZ）和澳大利亞衛(wèi)生部（Department of Health，Australia）尚未頒布后生元相關的標準法規(guī)?！妒称窐藴史ǖ洹分械?/span>“營養(yǎng)，健康及其相關聲稱”規(guī)定，若食品需申報健康聲稱，則企業(yè)需自主開展系統(tǒng)性審查以證實食品和健康聲稱之間的關系，并將評估結果告知澳大利亞政府。

加拿大司法部（Department of Justice，Canada）發(fā)布的《天然健康食品條例（Natural Health Product Regulations （NHPR）SOR/2003-196）》中，細菌、真菌及其分子結構未改變的提取物或分離物均可視為 “天然健康食品”（Natural Health Product，NHP）。基于此，部分滅活微生物產(chǎn)品可向加拿大衛(wèi)生部提交申請作為天然健康食品，由衛(wèi)生部審查產(chǎn)品成分及健康作用。

據(jù)估計，到2023 年，我國益生菌產(chǎn)品市場銷售額將有望達到1420億元，其中益生菌產(chǎn)品在食品行業(yè)將創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值，而后生元具有安全性高；用量易控制；穩(wěn)定性高；可與其他添加劑合用；抗逆性強；不會導致噬菌體感染等優(yōu)勢，將會替代活的益生菌在乳制品（冰淇淋、奶酪和發(fā)酵乳和酸奶）與非乳制品（植物性發(fā)酵）產(chǎn)品、谷物、大豆和果汁等食品中的應用，滿足消費者對健康的需求，具有廣闊的發(fā)展前景。

不過，目前對后生元或益生菌副生物的研究和開發(fā)依然存在不少挑戰(zhàn)。如在某些系統(tǒng)或疾病中發(fā)揮其特殊作用的確切作用機制背后的證據(jù)尚未完全闡明；添加到食品機制中發(fā)揮功效的量效關系尚不明確；如何對添加了后生元食品的產(chǎn)品質(zhì)量進行定性和定量表征；以及仍然缺少后生元大規(guī)模工業(yè)化水平生產(chǎn)的新工藝和新技術等。

參考資料：

[1]白娜,李周勇,康小紅.后生元的研究進展[J].食品科技,2022,47（01）:20-25.DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2022.01.043.

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[3]李楊,周湘人,郭薇丹,肖毓,林欣,付湘晉.后生元的研究進展[J].食品安全質(zhì)量檢測學報,2021,12（16）:6558-6564.DOI:10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.2021.16.035.

作者簡介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科學碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究