⊙文 欧阳海玉 赵阿丹 崔巍 周雯婧 戴智勇 澳优乳业(中国)有限公司
本文对幽门螺旋杆菌进行了有关介绍,分析了益生菌抗幽功能食品的作用机制,然后通过斑马鱼实验,对苏芙卫益生菌即食型乳酸菌粉抑制胃幽门螺旋杆菌的功效进行了验证研究。结果显示,苏芙卫益生菌即食型乳酸菌粉对抑制胃幽门螺旋杆菌具有明显作用,与对照组相比,产品组具备显著的幽门螺旋杆菌抑制效果,在相同浓度下,苏芙卫益生菌即食型乳酸菌粉抗幽比克拉霉素的效果显著,随着样品浓度增加,其抗幽抑制功效上升。
幽门螺旋杆菌作为人类的I类致癌因子,与消化道溃疡、慢性胃炎、胃黏膜相关淋巴组织淋巴癌和胃癌等人类常见疾病紧密相关。根据2020年央视新闻报道,幽门螺旋杆菌全球自然人群感染率超过50%,我国平均感染率为59%,儿童平均感染率为40%。其中,约10%-15%的感染者可发展为消化性溃疡,约5%可发展为胃黏膜萎缩,小于1%感染者可发展为胃癌,因此幽门螺旋杆菌目前依然是我国人民生命健康的重要威胁。
目前,预防幽门螺旋杆菌的方式主要是避免家庭群集性感染幽门螺旋杆菌,以及做好口腔健康预防。幽门螺旋杆菌可以在自来水环境中存活4-10天,可以在自然河流中存活3年,因此需要在饮食方面做好预防工作。
幽门螺旋杆菌的治疗方法主要有四联抗生素疗法和三联抗生素疗法。四联抗生素疗法一般两周14天为一疗程,疗程结束后一周内复查,或一个月后复查。三联疗法即使用奥美拉唑、阿莫西林和克林霉素,三种药物的用量需遵医嘱,且按时按量服用,不过由于很多地区出现了耐药性,所以使用三联疗法的人越来越少。
抗生素疗法的大量使用导致幽门螺旋杆菌整体耐药性上升,愈后再感染率升高,并且感染者服药体验不佳,多会出现呕吐、恶心、食欲不振等不良反应。因此,找出预防幽门螺旋杆菌的适宜方法,改善治疗方法势在必行。通过查阅多个文献资料发现,单独或者合并使用益生菌产品改善胃部不适以预防幽门螺旋杆菌,可能是一种有效的途径。
目前主要的抗幽功能食品原料有岩藻多糖(fucoidan)、IgY免疫球蛋白、姜黄素、蜂胶等,可以有效抵抗幽门螺旋杆菌,降低感染风险。近年来,抗幽益生菌的研究取得了突破并已形成产品化产业链,感染者体验也较好,抗幽产品中所含有的益生菌可以有效识别胃幽门螺旋杆菌并进行特异性聚合,后经由消化道排出体外。同时,益生菌不是抗生素,不易造成不良反应,也可防止由于长期用药而产生幽门螺杆菌的耐药性。
在抗幽益生菌的研究方面,更多研究表明通过联合使用益生菌进行胃部养护效果较好,比如罗伊氏乳杆菌Pylopass、植物乳杆菌CN2018、唾液乳杆菌AP-32、约氏乳杆菌MH-68、植物乳杆菌LPL28、副干酪乳杆菌ET-66和乳酸乳球菌LY66等均有一定的研究基础,联合运用的养护效果较好。
益生菌抗幽功能食品的作用机制主要有三个方面:一是形成黏膜屏障。胃肠道黏膜的上皮细胞是病原体的强大屏障,益生菌通过改变黏液和上皮连接蛋白的表达,释放具有生物活性的分子来稳定屏障,防止病原体破坏黏膜屏障,保护黏膜屏障免受不良机制的破坏。二是分泌抗菌素。益生菌通过发酵而产生有机物质,如乳酸(Lactic acid)、醋酸(acetic acid)和过氧化氢(HO),可以降低胃内的pH值,制造出不利于幽门螺旋菌生长的酸性环境。三是共聚体(Coaggregation)。共聚体是不同物种生物的结合,益生菌的聚集特性可以将病原体排除到肠道黏膜之外,在体外和体内研究中发现,罗伊氏乳杆菌能够与幽门螺旋杆菌呈现共聚集现象。
实验样品由澳优乳业(中国)有限公司提供,样品为粉末状,于2022年5月5日被接收并登记,于干燥、阴凉处储存。用标准稀释水配制成2.00mg/mL的母液,现配现用。阳性对照实验组为克拉霉素,白色粉末,批号为E1529013,于4℃条件下保存。用DMSO配制成12.5mg/mL的母液,在-20℃条件下储存。
实验使用的斑马鱼均饲养于28℃的养鱼用水中(水质:每1L反渗透水中加入200mg速溶海盐,电导率为450-550uS/cm,pH为6.5-8.5,硬度为50-100mg/L CaCO),实验动物使用许可证号为SYXK(浙)2022-0004,饲养管理符合国际AAALAC认证(认证编号:001458)的要求。
斑马鱼品系:随机选取3dpf野生型AB品系于6孔板中,每孔(实验组)为30尾斑马鱼,在28℃培养箱中孵育。
模型建立:水溶给予实验组样品处理48h、阳性对照组克拉霉素125μg/mL浓度处理48h后,所有组别添加5×10CFU/mL幽门螺旋杆菌,建立斑马鱼幽门螺旋杆菌感染模型。
给药方式:样品以水溶给药的方式处理模型斑马鱼。
实验方法采用杭州环特生物科技股份有限公司抗幽门螺旋杆菌功效模型评价研究方法。
(1)确定样品最大检测浓度(MTC)。实验组别:共7组,样品设置5个检测浓度、1个模型对照组和1个正常对照组。实验方法:经幽门螺旋杆菌处理24h后,统计各实验组的斑马鱼死亡数量与毒性情况,确定样品的MTC。如果在最初的浓度检测实验中不能得到MTC,就扩大样品的检测浓度范围,上限为2000μg/mL或最大溶解度,下限为0.01μg/mL。
(2)样品抗幽门螺旋杆菌功效评价。实验组别:共5组,每个样品3个检测浓度(一般为1/4MTC,1/2MTC,MTC)、1个阳性对照组(克拉霉素)和1个模型对照组。实验方法:经幽门螺旋杆菌处理24h后,每组随机选取10尾斑马鱼,在荧光显微镜下观察、拍照并保存;使用NISElements D 3.20高级图像处理软件采集数据,分析斑马鱼胃肠道荧光强度,以该指标的统计学结果评价样品对幽门螺旋杆菌的抑制功效。统计学处理结果采用mean±SE表示,并用SPSS26.0软件进行统计学分析,p<0.05表明差异显著并且具有统计学意义。
(1)MTC结果。在本实验条件下,苏芙卫益生菌即食型乳酸菌粉对幽门螺旋杆菌感染模型斑马鱼最大检测浓度(MTC)为2000μg/mL。
组别 浓度(μg/mL) 胃肠道幽门螺旋杆菌荧光强度(像素,mean±SE)模型对照组 - 345633±15812克拉霉素 125 191994±12728***苏芙卫益生菌即食型乳酸菌粉500 170975±15340**1000 167794±12510**2000 126417±10056***
(2)样品抗幽门螺旋杆菌功效评价。在本实验条件下,苏芙卫益生菌即食型乳酸菌粉具有抑制幽门螺旋杆菌的功效,具体如表2、图1和图2所示。
图1:斑马鱼胃肠道幽门螺旋杆菌荧光强度典型图
图2:斑马鱼胃肠道幽门螺旋杆菌荧光强度
本次实验在野生型AB品系斑马鱼上进行,通过水溶液给药的方式处理模型斑马鱼,结果发现苏芙卫益生菌即食型乳酸菌粉在抑制胃幽门螺旋杆菌方面具有显著效果。在相同浓度下,样品比克拉霉素的抗幽效果显著,随着样品浓度增加,抗幽抑制功效上升,在2000ug/mL达到最高。通过与克拉霉素的对照实验,苏芙卫益生菌即食型乳酸菌粉表现出更好的抗幽功能效果。
抗幽食品发展多年,已有大量的上市产品,特别是抗幽益生菌等抗幽功能食品发展迅猛,在2019年全球益生菌市场价值约400亿欧元,中国益生菌食品平均年增速约15%,具有广阔的发展前景。
幽门螺旋杆菌在我国传播较广,如何预防和干预幽门螺旋杆菌的感染和传播是紧迫的难题。抗幽功能食品具备良好的抗幽功能,在有效保护国民身体健康方面市场前景广阔,存在很大的发展空间。
目前抗幽功能食品的研究多集中于单一产品和物质的抗幽效果,后续在胃炎发展进程中可以形成针对幽门螺旋杆菌的产品联组,研究多种物质联合作用下的抗幽效果,充分发挥其市场潜力。