今天和大家说说水产养殖中除了企业技术和厂家专业人员,养殖户很少能听到的养殖“四大元”,也是在微生物组学内,围绕“肠道”微生态健康形成了四大核心概念:益生菌、益生元、合生元、后生元。它们各自的作用机制、优势和应用场景各不相同,共同构成了微生态调节体系。以下是对这“四大元”的系统解析,先让大家初步有个了解(作者作品被广大读者收藏,是很荣幸的事情,也请大家可以的话关注一下作者,感谢大家):
一、益生菌(Probiotics)
定义:指对宿主健康有益的活体微生物(如乳酸杆菌、双歧杆菌等),定植于肠道或生殖系统,通过改善微生态平衡发挥健康作用。
作用机制:
1、竞争性抑制致病菌定植;
2、分泌抗菌物质(如细菌素);
3、激活免疫细胞(如巨噬细胞)。
局限:
1、不耐高温(加工受限)、易被胃酸/胆盐破坏;
2、需长期服用才见效;
3、活菌可能携带耐药基因风险。
二、益生元(Prebiotics)
定义:不可消化的食物成分(如低聚果糖、菊粉),选择性促进益生菌生长,是“益生菌的专属食物”。
作用机制:
1、为益生菌提供发酵底物,生成短链脂肪酸(如丁酸),滋养肠黏膜;
2、间接抑制病原菌。
局限:
1、仅支持特定菌群(如双歧杆菌);
2、不耐高温加工;
3、过量可能引发腹胀。
三、合生元(Synbiotics)
定义:益生菌与益生元的复合制剂,通过协同作用增强益生菌存活率和功效。
作用机制:
1、益生元为益生菌提供“营养包”,助其定殖并加速代谢;
2、例如:双歧杆菌+低聚果糖组合,提升肠道通过率。
优势:
1、比单一益生菌/益生元更高效;
2、适用于菌群紊乱初期调理。
局限:仍受活菌稳定性限制(如不耐胃酸)。
四、后生元(Postbiotics)
定义:益生菌经灭活处理后的菌体碎片及代谢产物,包括短链脂肪酸、脂壁酸(LTA)、酶类等。2021年ISAPP明确定义为 “无生命微生物或其成分的有益制剂”。
核心成分:
组成类型
代表物质
功能
菌体碎片
细胞壁(脂肪壁)、肽聚糖
免疫激活、屏障修复
代谢产物
短链脂肪酸、细菌素、有机酸
抑菌、抗炎、调节代谢
胞外多糖
葡聚糖
吸附毒素、促进矿物质、吸收
独特优势:
1、耐加工性:耐受160℃高温、胃酸/胆盐,适用于烘焙、饮料等食品;
2、安全性高:无活菌感染风险,可与抗生素联用;
3、起效快:小分子直接穿透肠黏膜,快速激活免疫(如诱导IL-12分泌);
4、稳定性强:常温保存3-5年,活性不变。
健康作用:
1、免疫调节(如植物乳杆菌L-137提升干扰素水平抗病毒);
2、代谢疾病干预(丁酸盐改善胰岛素抵抗);
3、肠道屏障修复(磷壁酸增强紧密连接蛋白表达)。
五、新兴概念:三生元(Tribiotics)
在合生元基础上加入后生元,形成“益生菌+益生元+后生元”三重组合。后生元快速改善肠道环境,益生元滋养益生菌,三者协同缩短起效时间,尤其适用于免疫低下人群。
六、四类“元”对比总结
类别
活性要求
耐热/酸性
起效速度
适用人群
典型应用
益生菌
活菌
弱
慢(需定殖)
健康成年
酸奶、活菌胶囊
益生元
无(底物)
中等
间接缓慢
便秘人群
膳食补充剂、功能性食品
合生元
活菌+底物
弱
中等
菌群失调初期
复合冲剂、婴儿奶粉
后生元
灭活成分
强
快
全人群(含婴儿)
烘焙食品、药品辅剂
七、产业应用与争议
应用场景拓展:
1、 后生元因稳定性高,已用于面包、饼干、牙膏、洗护用品等;
2、合生元主打婴幼儿配方食品,辅助建立早期菌群。
定义争议:
1、ISAPP:后生元包含灭活菌体及成分;
2、部分科学家:后生元应仅限“成分明确的分子”(如纯化脂壁酸),排除复杂灭活菌体。
2023年中国《益生菌制品乳酸菌类后生元》团体标准采纳了ISAPP定义,但争议仍在推动研究细化。