“ 如何抓住益生菌產(chǎn)品超過400億美元的商機？ ”

       進入21世紀以來，人類對于益生菌的探索步伐明顯加速。全球消費者對益生菌的認知與接受度正達到一個前所未有的高度。含益生菌產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)也一路高歌猛進。益生菌恢弘的商業(yè)版圖正吸引著全球食品產(chǎn)業(yè)的矚目！

       Market Research Future的一份最新報告預測，2019年到2025年，全球益生菌制劑市場的年均復合增長率將達到8.48%，預計高達32.6億美元，其中大部分（17.5億美元）將用于功能性食品與飲料。而2019年，全球所有益生菌相關產(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，科學研究無疑起到重要的支撐作用。無論是改善情緒、促進智力發(fā)育，還是強化骨密度，改善膽固醇代謝，每一項新的發(fā)現(xiàn)都能引發(fā)商業(yè)熱潮，成為食品產(chǎn)業(yè)的增長新動能。

       今天，就讓Foodaily帶領大家一起洞察益生菌領域近幾年發(fā)生了哪些值得關注的新動向，這些動向?qū)⑷绾瓮卣挂嫔纳虡I(yè)空間。 

       01 益生作用，不止于腸道

       發(fā)酵乳制品、康普茶、泡菜……各類含益生菌食品的包裝宣稱和廣告已經(jīng)讓消費者將它們與腸道健康牢牢綁定。但隨著對益生菌的了解不斷深入，研究人員發(fā)現(xiàn)其益處遠遠不止于腸道。

       起源于本世紀初的腦腸軸研究便是突破固有認知的一個典型例子。研究表明，腸道菌群借助代謝產(chǎn)物參與神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控，補充益生菌將有助于改善認知、記憶等大腦功能。

       大量薈萃分析表明，益生菌在改善睡眠、緩解焦慮/壓力及調(diào)節(jié)情緒狀態(tài)方面顯示出良好效果?！镀胀ň癫W（General Psychiatry）》上發(fā)表的一篇研究綜述認為，通過使用益生菌與非益生菌食品及補充劑來調(diào)節(jié)腸道中的微生物，有助于緩解焦慮。2019年3月，對38名健康志愿者進行的一項雙盲安慰對照研究也表明，益生菌的攝入對抑郁情緒狀態(tài)和睡眠質(zhì)量有積極影響。

       此外，益生菌對炎癥反應、心臟健康、運動機能及免疫系統(tǒng)等多方面均具有潛在益處。在一項臨床試驗中，DeerlandProbiotics & Enzymes公司的枯草芽孢桿菌DE111補充劑有助于組織恢復、降低受傷的可能性并降低體脂，還可顯著降低腫瘤壞死因子α(TNF-a)；杜邦公司的HOWARU Protect Prenatal+可支持孕期及產(chǎn)后母嬰健康，不僅能夠促進孕婦陰道健康，還可支持孕婦的健康血糖水平及母嬰的免疫功能；ROELMI HPC公司開發(fā)的乳酸菌屬與雙歧桿菌屬的專利菌株synballance系列，更是涉及多個目標健康領域，如皮膚炎癥、認知功能、泌尿生殖支持、懷孕、心臟代謝健康以及運動和能量支持。

       科研成果直接激發(fā)出益生菌市場的更大活力。據(jù)歐睿國際（Euromonitor International）的調(diào)查顯示，越來越多的消費者使用益生菌產(chǎn)品來支持記憶（24%的受訪者）、美容/皮膚健康（24%）、能量（22%）和情緒/放松（21%）。

       02  新技術讓益生潛力**變現(xiàn)

       研究人員在不斷挖掘益生菌的潛能，而制造商們則通過改進技術與工藝讓這些潛能落地，真正造福于人們。

       孢子益生菌

       近年來，益生菌市場的一大重要進展是發(fā)現(xiàn)了可以形成孢子的益生菌。通過極端條件下的“應激”反應來形成孢子，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、冷和壓力等極端條件。應用這些孢子，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日常的食品和飲料中來強化功能。

       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。

       眾所周知，凝結芽孢桿菌GanedenBC30是孢子型益生菌最成功的商業(yè)化產(chǎn)品。其特有的極強耐受力使其可用于熱、冷、冷凍等各類儲藏和食用、烹制條件，覆蓋900多種食品飲料。2016年，Ganeden公司進行的一項研究表明：BC30與酪蛋白一起服用時，比單獨使用酪蛋白更能有效地減少運動后的肌肉損傷。事實上，BC30同樣能促進消化道對植物蛋白的消化吸收，可減少結腸中過量未消化的蛋白質(zhì)，促進結腸環(huán)境健康。BC30是唯一一種已證實的對蛋白質(zhì)消化有影響的凝結芽孢桿菌。

       基因工程益生菌

       盡管圍繞轉(zhuǎn)基因食物的爭論仍將長期持續(xù)下去，但是對于通過基因手段獲得特殊性能的益生菌，從而不斷拓寬益生菌應用，最終推動功能食品創(chuàng)新，毫無疑問早已成為行業(yè)共識。

       2019年，美國基因工程公司ZBiotics推出市場上**商業(yè)化基因工程益生菌制品Zbiotics。產(chǎn)品采用專利菌株枯草芽孢桿菌ZB183，利用同源重組技術，將人體肝 臟內(nèi)促進乙醛分解的DNA片段，在自身DNA中復制表達。將此種益生菌加入到常規(guī)飲料中，就變成一款抗宿醉飲品。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實現(xiàn)優(yōu)化腸道微生態(tài)、促進消化和免疫提升等多重功效，明顯具有更好的市場前景。

       基因工程借助益生菌實現(xiàn)以往難以想象的生理訴求，為“藥食同源”賦予另一種更直觀的含義。

       比利時公司Actobio Therapeutics在一種能夠生產(chǎn)乳酪的細菌體內(nèi)用基因手段表達2種藥物成分，刺激調(diào)節(jié)性T細胞，以指導免疫系統(tǒng)停止攻擊胰島素生成細胞。利用此種原理制成的口服制劑，能夠在有限時間內(nèi)使1型糖尿病患者不需要使用胰島素，或在診斷后延遲對胰島素的需求。

       這里不妨展開一下想象：用這種細菌生產(chǎn)的乳酪或其他發(fā)酵乳制品，是否可以成為糖尿病人日常生活中的美味藥丸？

       03 數(shù)量vs穩(wěn)定性，誰更重要？

       2019年5月，第14屆益生菌與健康國際研討會發(fā)布《益生菌科學共識》（2019年版），提出益生菌的3個核心特征：①足夠數(shù)量；②活菌狀態(tài)；③有益健康功能。這種描述傳遞出2個信息：1、數(shù)量的確是益生菌發(fā)揮功效的一個重要參照指標；2、數(shù)量不是唯一，或者說是最重要的指標?；罹鸂顟B(tài)同樣需要重視。

       一粒膠囊，可能含有高達2000億CFU益生菌。然而，沒有研究表明高CFU對健康更有益，真正重要的是生存能力、穩(wěn)定性和適應性。

       許多菌株是脆弱的，對加工條件極其敏感，只能使用在冷藏乳制品中。而孢子型菌株形成保護殼的能力使它們能夠承受更嚴苛的加工過程，如粉末混合、高溫短時殺菌、高壓、巴氏殺菌、煮沸和冷凍。孢子型菌株的少數(shù)配方挑戰(zhàn)之一是貨架穩(wěn)定的液體飲料，目前已有瓶蓋分配器和吸管技術等解決方案。

       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）都會對益生菌的生存能力造成不利影響。

       Triphase Pharmaceuticals PVT公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Shrilakshmi Desiraju博士認為，保持凍干菌株的活力頗具挑戰(zhàn)，但可以通過使用溫度穩(wěn)定的TSP菌株來克服。該公司的TSP菌株可以在加工過程中的適當工序進行配制，以保持低水分活度并在室溫下提供18個月的貨架期。

       由于食品基質(zhì)更為復雜，諸如pH值、酸和花青素等小分子成分的影響，含益生菌的非乳基食品的貨架期明顯短于膳食補充劑。將制冷和pH平衡等技術結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)。

       在貨架穩(wěn)定的飲料中，將益生菌隔離在瓶蓋或吸管等獨立空間中的輔助包裝，有助于在食用前保護益生菌并釋放適當?shù)膭┝俊?/p>

       水分活度在控制固體食物形式（如早餐谷物、薯條、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鍵作用。一般來說，要滿足25℃下12個月的貨架期，水分活度應小于0.25。巧克力和花生醬是水分活度準則的例外，因為它們的脂肪基質(zhì)可以支持益生菌的穩(wěn)定性，水分活度可高達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，氧氣暴露的增加會干擾益生菌存活。

       04 為益生菌重寫家譜：很難，但值得去做！

       隨著研究范圍的擴大，益生菌產(chǎn)業(yè)及科學界對益生菌的理解也在發(fā)生變化。其中最大的變化在于對益生菌的分類和命名。

       根據(jù)《原核生物國際命名規(guī)則Principle of the InternationalCode of Nomenclature of Prokaryotes》（2008年修訂版）的原則，分類學名稱應該保持穩(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)成為細菌分類學中最大的種屬之一，超過了可接受的“正常多樣性”，其穩(wěn)定性正岌岌可危。 

       益生菌菌株的分類學分析對于基礎研究和應用研究都十分必要，因為在菌種和菌株水平上的可靠識別是進行安全評估、質(zhì)量保證和非欺騙性標記的基礎。這意味著與類似的屬相比，保持群體的合理緊湊和獨特性必不可少。因此，這個特殊的“生物部落”必須被精準劃分并重新分類。

       Salvetti等人利用系統(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序列分析）、平均氨基酸特性及保守蛋白質(zhì)百分比評估相結合的方法，分析了269種乳酸菌和相關物種，發(fā)現(xiàn)目前的乳酸菌屬可劃分為至少10個進化類群。每一個類群將至少代表一個新屬。在這些類群中，至少有7個具有重要商業(yè)價值。Salvetti研究小組對乳酸菌屬進行了完整的重新分類，并最終向原核生物系統(tǒng)學國際委員會（TheInternational Committee on Systematics of Prokaryotes, ICSP）提交了研究結果。

       一旦ICSP在其官方期刊《國際系統(tǒng)與進化微生物學雜志（the International Journal of Systematicand Evolutionary Microbiology）》上發(fā)布新的命名法，都將被視為科學有效，受到官方認可的結果。

       2018年10月乳酸菌產(chǎn)業(yè)平臺（theLactic Acid Bacteria Industrial Platform，LABIP）召開了一次研討會，討論各利益相關方對改變當前乳酸菌分類的興趣和意見。學術方與行業(yè)相關方達成共識：對乳酸菌的重新分類應以實現(xiàn)分類的穩(wěn)定性為目標。盡管這可能會帶來新屬，但也為未來接納新菌株提供更大的靈活性。乳酸菌的屬名會改變，但有機體和種名不會改變，新的屬名將以“L”開頭以****地減少干擾。

       重新分類乳酸菌屬將帶來實質(zhì)性的好處。通過創(chuàng)造更準確的命名法并降低當前乳酸菌屬的多樣性，可以更好地對其進行表征、識別與交流，加深對其代謝、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系。這將是確定特定益生菌群歸屬和支持其作用機制的重要一步。

       05小結

       在信息產(chǎn)業(yè)里有一個著名的摩爾定律：即每隔18-24個月，整個行業(yè)的技術能力就會提高一倍（從2013年開始，這個速度降為每3年一倍）。摩爾定律對于其他行業(yè)產(chǎn)生了深刻影響。2013年，科學家就將摩爾定律應用到了地球生命復雜性的研究上。他們將摩爾定律中的晶體管換成了核苷酸，將電路換成了遺傳物質(zhì)進行數(shù)學計算。結果顯示：有機生命的存在時間遠超過地球本身。

       在人類整體知識呈指數(shù)增長的背景下，益生菌科學研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展很可能會沿著摩爾之路走下去。我們可以很容易地發(fā)現(xiàn)：針對益生菌的研究論文和專利申請數(shù)量正在以指數(shù)級別快速增長。盡管益生菌產(chǎn)品的市場表現(xiàn)要相對溫和許多，但誰能斷言：這不是爆發(fā)前的寧靜呢？