“历经温度、环境的考验，经受人体消化系统的难关，益生菌该如何闯过这些生死门槛？”
文：Carol He
来源：Foodaily每日食品（ID：foodaily）
(资料图)
在大航海时期，新航路的开辟促进了全球文化和经济的交流。但在历史的背后，探索未知的新航路，航海家们不仅需要掌控方向，确定目标所在地，还需要具备坚定的意志和坚固的船只，克服海上风雨突变、喜怒无常的恶劣条件，才能够顺利抵达目的地。
当下的益生菌行业，也正处于这样的大航海时代。从生产加工到运输储存，再到人体作用部位，益生菌就像漂洋过海的船只一样，一路险象环生，考验重重。
图片来源：Perkii
然而，数以亿计的益生菌在经历考验后，到达人体内大部分已“死伤惨重”，没有足量的活性益生菌在作用部位实现功效，大众无法感受到身体明显的变化，这也导致了益生菌产品逐渐背负起“智商税”的骂名。
针对益生菌市场的这些痛点，众多食品企业都开始寻求解决方案，上游企业也不断开展提升菌株存活率的研究。Foodaily注意到，不同于市面上常用的益生菌包埋技术，大江生医在国内推出全新的益生菌运输技术 – PBA益生方舟 (PROBIO-ARK DELIVERY TECH)，利用益生菌天然亲和性自主包埋达到良好保护效果。
风靡全球的益生菌市场，品牌们要如何攻克维持益生菌活力的难题？大江生医研发益生方舟技术，实现益生菌功效的奥秘在哪里？还有哪些保护手段能成为搭载益生菌的“诺亚方舟”呢？
益生菌市场有多火？
Markets And Markets发布的报告显示，2021年全球益生菌市场价值估计为611亿美元，预计到2026年将达到911亿美元。而在国内，益生菌产品也同样火热。天猫健康数据显示，近3年，益生菌品类成为天猫上的高增长垂直赛道，平均增长率超过80％，2022年6月，益生菌在天猫平台的日均搜索量同比增长了6成。
随着人们对健康的重视以及对益生菌越来越深入的了解，益生菌品类已成为健康食品产业中备受关注的赛道。如今，人们对益生菌的功能诉求已不再局限于肠道健康，改善口腔状况、调节免疫力、体重管理等需求也成为消费者们选择益生菌产品的理由。此外，突破胶囊、粉末等传统保健品剂型的限制，益生菌逐渐应用在饮料、零食、乳制品甚至烘焙食品中，不断延伸出更多的应用场景。
图片来源：Health benefits of probiotics
海量的益生菌产品纷纷上市，内卷在所难免，许多产品都开始主打添加高活菌数等卖点，强化其功能特点。但这些活菌在到达人体后，是否还能有较高存活率尚未可知。尽管有足够研究证明益生菌的功能性，但益生菌食品在进入人体后能否达到同样的功能效果仍有待验证。
联合国粮农组织和世界卫生组织将“益生菌”明确定义为“当摄入足够数量时，对宿主健康有益的活性微生物”。益生菌产品是否真的有效，取决于是否有“足够数量”的“活”菌。而这恰恰是目前大部分益生菌食品都存在的痛点。
原料配方、加工技术、生产环境都会影响益生菌的存活率。储运过程中，温度和环境的剧烈变化也会对益生菌产生极其不利的影响。被人体摄入后，益生菌还要战胜消化道内胃酸和胆盐的挑战，才能顺利抵达并定殖于肠道。
随着益生菌应用的广度和深度不断增加，大众对益生菌的消费认知更加深刻。益生菌食品的功能性和安全性将直接影响到消费体验。从拼配方中的活菌数量，到PK活菌在人体内的存活率和耐受性，对益生菌的保护技术开始成为各个品牌，特别是益生菌供应商的核心竞争力。
哪些活性保护技术能真正让益生菌安然抵达胃肠道，发挥出如产品宣称般的功效呢？益生菌活力保存的难点究竟在哪里？
目前，国内保护益生菌活性较常见的技术分别是包埋、冷冻干燥和低水分活性保护等技术，三者经常联合使用。
保护益生菌活性常见的三种解决方案
冷冻干燥技术，在益生菌生产与存储过程中采用较低温度，能增强益生菌制品在被食用前对环境的稳定性，但无法保证它们在进入人体后还能抵抗消化道的“破坏”。
冷冻干燥（freeze drying）益生菌，图片来源：Encapsulation of probiotics: past, present and future
低水分活性保护则是将益生菌中的自由水分降到最低，使其只维持最基本的生命活动甚至休眠状态，再利用健康油剂作为载体，隔绝外界环境干扰。但这种技术加工的产品一般稳定性较差，易出现变质现象。国家卫计委在《益生菌类保健食品评审规定》中也规定：不提倡以液态形式生产益生菌类保健食品活菌产品。
常见的包埋技术一般采用不同载体材料通过乳化、挤压方式将益生菌包覆其中，就像穿着防护服穿过枪林弹雨，益生菌借助保护材料抵抗从生产线到人体消化道“漫长旅途”中的环境干扰。
但包埋技术也面临一些负面影响。首先，包埋层的制作原料通常含有较多添加剂，配方不够清洁，孕妇及婴幼儿群体不宜食用过多。其次，包埋层的设计需要把握平衡，如果益生菌抵达作用处但包埋外壳尚未完全溶解，那么益生菌就无法定殖，甚至直接排除体外；而包埋层过“薄”，在半途中就已完全溶解，益生菌就会提前暴露在强酸环境中，同样影响发挥效果。同时，因包埋技术与载体限制，要达到单位兆级的高菌数有较大的门槛。
在这种背景下，大江生医推出的PBA益生方舟另辟蹊径，改变益生菌被动包覆在包埋层里的方式，而是在培育益生菌时，就让益生菌主动“居住”在保护成分里。
用特殊植物成分，搭建益生菌的“诺亚方舟”
PBA益生方舟(PROBIO-ARK DELIVERY TECH)是一种全新的益生菌运输技术。大江生医采用植物来源打造出高亲和力的载体，通过益生菌对环境的自然亲和性，让益生菌以此为骨架粘附在载体上，无需经由额外的机械或化学成分的被动包埋处理。作为坚固的交通工具，这艘“方舟”大幅增强了肠道运输量，提升耐酸性，让好菌直达肠道，发挥最大效果。
PBA益生方舟在电子显微镜下呈现的影像
图片来源：大江生医
电子显微镜影像显示，PBA益生方舟的特殊植物配方会形成方舟状结构，在酸性环境中不会溶解，且与益生菌呈高度亲和。
图片来源：大江生医
研发团队模拟人体胃酸环境，将PBA益生方舟运输型优酪乳放入高酸环境培养2小时后，仍能维持高菌数，相比市售酸奶，整体菌群存活率至少提高100倍以上。实验结果显示PBA益生方舟具有较强的耐酸能力，能保护益生菌不易被胃酸分解，体现出硬核的益菌保护力。
此外，为了证实益生方舟技术在真实复杂的人体环境中也具备较强的保护能力，大江生医研发团队还进行人体临床实验。结果显示：PBA益生方舟运输型优酪乳组，在受试者的肠道中不论是菌数占比、益生菌菌群、瘦子菌菌群，其表现量皆高于市售酸奶组。综合实验结果，能证实PBA益生方舟运输型优酪乳能维持肠道菌相平衡、稳定肠胃道以及血糖等功效。
图片来源：大江生医
目前PBA益生方舟技术已荣获2022加拿大国际发明奖金牌、大会最佳国际产品奖等大奖，并入围2022世界植物基创新大奖决赛。
除了益生方舟技术，大江生医还拥有独家微粒三层包覆技术、在营养补剂领域推出“双营”微脂粒包覆技术等关键技术，拥有完整的益生菌产业及扎实的益生菌品质，研发实力较强并拥有多重专利保护。作为保健食品及保养品的全球供应商，大江生医拥有超过40年以上的经验，进出口超过63个国家，全球超过1124个合作伙伴。
突破现有技术的限制，PBA益生方舟技术采取了完全不同的创新思路，让高亲和性的益生菌主动形成包埋。放眼全球的益生菌研究领域，Foodaily还发现一些新的技术方案也在升级优化，逐渐崭露头角。
1.在原有工艺技术上进行改良和升级
去年，韩国益生菌公司Cosmax NBT推出Zeta益生菌技术，克服了冷冻干燥技术加工益生菌的缺陷。在冷冻干燥时产生的冰晶会对益生菌产生致命性的挤压破坏，在这种状态下益生菌若暴露在人体消化道中，会极大地影响活性。Zeta技术使用基于赖氨酸的混合物对冻干益生菌进行再水化，恢复益生菌的细胞壁和表面电荷，从而提高益生菌在肠道中的黏附能力和肠道存活率，也就提高了益生菌在人体中的作用效果。
图片来源：nutrition insight-Cosmax NBT
瑞士制造商Omya与荷兰公司NIZO共同开发一种新的矿物质溶液，来提高益生菌在制作产品及输送到肠道期间的稳定性、性能和存活率。这种矿物质溶液具有强大的水结合特性和显著的缓冲能力，能较好地避免益生菌在喷雾干燥或暴露在过多的热量与水分的环境下受到损害。目前，NIZO实验室进行的体外消化模型实验已证实了矿物质溶液的作用原理，益生菌在奶粉和乳糖片两种基质上的存活表现要优于麦芽糖糊精保护的效果。
图片来源：nizo
2.转换思路，探索更清洁的解决方案
去年10月，加拿大公司Lallemand推出一种清洁标签技术，可用于胶囊和片剂中，用于控制多种活性成分的释放，可保护益生菌和其他活性成分免受胃酸影响。
技术中采用的专利成分在低 pH 值环境中形成凝胶屏障，保护益生菌配方免受胃酸影响。当它到达肠道时，它会随着 pH值的升高而分解，将细菌释放到它们需要的地方。除了将补充剂输送到正确的作用部位外，该技术还减少了胃部副作用。
图片来源：Lallemand
今年6月16日，《食品用益生菌通则》团体标准正式发布。标准提出：通过食用含益生菌食品摄入的活菌数量应不低于科学证明达到预期效果所需的数量要求，并推荐该类产品在保质期内活菌数量≥107 CFU/g(mL)。团体标准只规定了摄入前产品的活菌数，并未涉及菌体在肠道内的定殖率、存活数量及时间等要求。一方面是由于对体内活菌的检测相对繁琐费力，另一方面也是因为对于菌体活性的保护研究仍是行业焦点和热点，各种技术方法百花齐放，正在共同推动行业提高益生菌食品的整体竞争力。
大江生医的益生方舟技术以新颖的思路和优异稳定的保护效果，成为当下益生菌解决方案中不可忽视的新力量。在“千帆竞发”的大航海时代，这艘“诺亚方舟”能够最先抵达彼岸吗？
参考资料：
1.《营养品 | 保持益生菌活性的三种技术，冷冻干燥、低水活性保护、微囊包埋》，旭会
2.《益生菌产品的差异化，只是菌株种类和数量吗？》，Rebecca CHEN
3. 《食品用益生菌通则》
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