后生元，定义为有益微生物（如乳酸菌）在发酵前生物质底物过程中产生的生物活性化合物，最近在健康科学领域引起了广泛关注。与包含活微生物的益生菌不同，后生元包括非活的微生物细胞、细胞结构和代谢物，如细菌素、胞外多糖和肽聚糖。
后生元的日益流行源于其相对于益生菌的显著优势，包括增强的稳定性、安全性和更长的保质期。这些优势减少了与活微生物摄入相关的风险，例如潜在病原体传播和抗生素耐药性。越来越多的研究强调了后生元的有益机制，主要体现在它们能够调节对病原体的保护作用、强化上皮屏障以及调节免疫反应。
由于这些有希望的健康效应，后生元在各个领域尤其是食品工业中越来越受欢迎，用于生物保鲜，以及在制药和生物医学领域治疗胃肠道疾病和增强免疫功能。
这种日益增长的兴趣符合人们对安全有效的功能性食品的需求，以解决亚健康状况、促进整体健康和管理胃肠道问题（如腹泻和腹胀）。随着科学理解的深入，后生元有望显著补充益生菌，标志着向全面预防性医疗策略和创新治疗应用的重大转变。
本文探讨了后生元，解释了它们是什么、如何与益生菌不同以及它们对肠道健康的潜在益处。
后生元的工作原理
与益生菌不同，后生元不包含活细胞，而是由代谢物组成，包括细菌素、短链脂肪酸（SCFAs）和各种有机酸。它们的生产涉及受控发酵过程，随后采用酶水解、热处理和提取等技术，确保分离出有益化合物的同时保持其生物效力。
后生元的主要作用机制是通过改变肠道环境来增强肠道微生物群的组成。它们降低肠道pH值，创造有利于有益微生物生长而抑制病原体（如大肠杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌）生长的条件。
具体来说，作为后生元代谢产物的SCFAs作为肠道细胞的能量底物，促进有益细菌如乳酸菌和双歧杆菌的生长。这导致肠道屏障功能改善、炎症减少以及对病原菌定植的抵抗力增强。
此外，后生元通过上调抗炎细胞因子和下调促炎信号来调节免疫反应。这种平衡的免疫调节减少了肠道炎症，增强了整体胃肠道健康和抵抗力。
研究还强调了后生元在促进生长性能方面的重要作用，特别是在家禽中。饲料中添加后生元已被证明可以提高营养吸收、优化饲料效率并支持更好的动物生长。例如，喂食富含后生元饲料的家禽表现出体重增加、饲料转化率提高和更健康的肠道形态，优于对照组。
此外，后生元对动物产品质量也有积极影响。在家禽中，饲料中添加后生元可改善肉质特性，包括增加嫩度、减少脂质过氧化、增强色泽和整体感官特性。
潜在的健康益处
后生元包含生物活性物质，包括SCFAs、胞外多糖、细菌素和各种蛋白质。这些化合物表现出多种功能特性，对肠道和整体健康有益。
例如，从微生物发酵产生的SCFAs，如乙酸、丙酸和丁酸，因其能够通过增强紧密连接蛋白的完整性来加强肠道屏障，防止病原体入侵和全身性炎症而备受关注。
后生元的抗炎特性对其健康益处贡献显著。研究表明，这些代谢物可以通过抑制肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 和白细胞介素-6 (IL-6) 等促炎细胞因子来调节炎症反应。
例如，从乳杆菌属物种中提取的特定蛋白质，如表面层蛋白 (SLPs)，已显示出通过减少核因子κB (NF-κB) 的激活来发挥抗炎作用，NF-κB 是炎症的关键途径。
后生元还通过影响黏膜免疫来支持免疫功能。它们促进有益肠道微生物的生长，直接与病原菌竞争附着位点，并通过抗菌肽增强黏膜防御机制。研究表明，后生元的施用增加了有益微生物如双歧杆菌的数量，同时减少了有害病原体如大肠杆菌的数量。
新兴证据还表明，后生元有助于代谢调节，表现出潜在的抗肥胖和血糖稳态效应。它们的稳定性、安全性及功效使其成为益生菌的有吸引力的替代品或补充品，尤其是在免疫系统受损的人群中。
尽管广泛的研究继续扩展对后生元机制及其特定健康结果的理解，但目前的研究发现突出了它们在临床营养和治疗中的潜力。
与益生菌和益生元的比较
益生菌、益生元和后生元是肠道微生物管理的重要组成部分，各自发挥独特但相互关联的作用。益生菌是活的有益微生物，如乳杆菌和双歧杆菌，直接影响肠道微生物组成和健康。益生菌，如菊粉和低聚果糖 (FOS)，作为这些有益细菌的食物，增强它们的增殖和活性。
后生元是微生物干预的最新成员，代表由益生菌在发酵过程中产生的非活微生物细胞或生物活性物质。与益生菌不同，后生元稳定且不易受到环境压力（如热或胃酸）的影响，使其在配方和货架稳定性方面特别有利。
它们提供诸如调节免疫反应、增强肠道屏障完整性和发挥抗炎作用等益处，而没有给免疫系统受损个体施用活微生物的风险。
市场上已有几种后生元产品，包括用于管理胃肠道不适的热灭活植物乳杆菌制剂，以及含有SCFAs的发酵配方以支持肠道健康。
然而，后生元商业化面临监管障碍，主要是由于定义不一致以及膳食补充剂和药品之间的复杂分类。国际上的监管机构有所不同，使得标准化批准变得复杂。
将后生元整合到更广泛的微生物组对话中需要更清晰的监管框架和强有力的临床证据。它们与益生菌和益生元一起的持续发展有望丰富微生物组管理，提供更安全且可能更有效的解决方案，以维持肠道和整体健康。
后生元的未来
新兴研究表明，后生元在稳定性、安全性和成本效益方面优于传统益生菌。与益生菌不同，后生元能承受恶劣的胃肠道条件，具有较长的保质期，并消除了与活菌株相关的风险。
目前市场上的产品包括用于管理肥胖和胰岛素抵抗的巴氏杀菌阿克曼氏菌，以及有效对抗肠易激综合症 (IBS) 的热灭活双歧杆菌（例如MIMBb75）。此外，细菌裂解物OM-85（Broncho-Vaxom）可用于呼吸免疫支持。
临床试验和临床前研究表明，后生元具有多种医疗应用。例如，SCFAs，特别是丁酸，显示出抗炎和免疫调节作用，对类风湿关节炎、炎症性肠病和代谢性疾病等病症有益。
在食品工业中，后生元的应用包括作为功能性食品成分，以增强营养特性和货架稳定性。
尽管取得了令人鼓舞的进展，但仍存在监管挑战。明确区分后生元和益生菌的指南尚未完全开发，这使产品标准化、标签和市场授权变得复杂。当前的法规主要针对活益生菌，需要更新框架以明确适用于后生元物质。
正在进行的临床研究继续评估各种后生元化合物的功效、安全性和机制作用，有望提供更深入的见解并验证治疗主张。通过严格的临床研究解决现有知识差距对于后生元在主流医学和食品工业中的成功整合和接受至关重要。
(全文结束)
