后生元及其在食品饮料中的应用前景

根据FAO/WHO(2001)的定义，益生菌是指当摄入足够数量时，对宿主产生健康益处的活性微生物。

虽然这一定义强调益生菌必须满足其为“活”的要求，但最近的研究表明，灭活或无活力的益生菌，以及它们的代谢副产物均能够为宿主的健康提供益处。

2021年5月，国际益生菌和益生元科学协会(ISAPP)发表了后生元(Postbiotics)的共识声明：后生元是指对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂。

所以后生元又称代谢物、生物源或无细胞上清液，是指“活细菌分泌的或细菌裂解后释放的可溶性因子”。这些可溶性因子可以是短链脂肪酸、微生物组分、功能性蛋白质/酶、胞外多糖、细胞裂解物、胞壁肽（磷壁酸、脂磷壁酸、肽聚糖等）。

益生元则是一种不被宿主消化的食物成分或制剂，它能选择性的刺激一种或几种结肠内常驻菌的活性或生长繁殖，起到增进宿主健康的作用。常见的益生元包括：菊粉型果聚糖、低聚半乳糖、低聚木糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖等。

对于益生菌、益生元、后生元三者的关系，简单的说：益生元促进益生菌生长，益生菌代谢产生后生元。反过来，后生元促进了益生元的使用。益生元就像“食物”，益生菌是微生物本身，而后生元是益生菌消耗“食物”的结果。

目前可以通过益生菌、益生元、后生元3 种方式调节微生物群，这为功能性食品领域发展提供了潜在的机会。

后生元如何支持健康？

后生元是一个全新领域，虽然对它的应用研究才刚刚开始，但已有科学数据表明，后生元具有不同的功能特性，包括但不限于：免疫调节作用、改善过敏症、调节胃肠道功能、抗氧化作用、减轻炎症作用等。后生元已然成为了近年来出现的一种干预肠道微生态系统的新手段。

一些研究表明，肠道微生物群还能生成对增进心理健康起作用的神经递质，包括多巴胺、血清素和去甲肾上腺素。丁酸盐是后生元中的一种，它具有肠道愈合的重要特性。实际上，它是结肠血管内膜细胞所需的食物。丁酸盐可以减少肠道血管内膜的炎症，防止肠道渗漏，促进健康的肠道运动，改善新陈代谢，提高大脑功能，甚至预防结肠癌。其他值得注意的后生元包括醋酸盐和丙酸盐。与丁酸盐一起，这三种后生元占体内短链脂肪酸的95%。

后生元在食品饮料中的应用前景

在过去的几年里，消费者对营养和健康的重要性有了更多的认识和关注，使得包含益生菌在内的功能性食品迅速崛起，据估计，到2023年全球益生菌市场将达到693 亿美元。

受限于益生菌的活力是其发挥生物功效的必要条件，使得乳制品成为最常见的益生菌载体，并且乳制品在加工、贮藏中，添加的益生菌浓度需达到10^6～10^9 CFU/g（mL）来保持活力。而且益生菌载体的理化指标（pH值、蛋白质、脂肪和碳水化合物含量、水分活度、天然抗生素的存在）、加工和贮藏条件（时间、温度、接种率、pH值、氧含量、包装材料）等应激因素可能对其存活率和功能产生不利影响。

相比之下，后生元在工业使用中更稳定、更安全。因此，与益生菌相比，其在食品饮料中的应用具备多项技术优势：

1、它们与食品基质或成分的化合物相互作用很少或没有相互作用，从而延长保质期。

2、它们在很宽的pH值和温度范围内保持稳定，在不影响后生元功能的前提下能够在热处理之前添加到具有较高酸度的食品中，最大限度减少加工后微生物污染。

3、根据产品的不同，后生元产品在贮运过程中可能摆脱冷链运输范围的限制，除了有利于产品下沉至欠发达地区，还节省了产品成本及损耗。

4、后生元不会改变产品的感官特性，含有后生元的食品饮料发酵后会避免发生口味变化。

后生元产品形态一般为混合发酵液干燥制粉，由于其加工稳定性能好，可被应用于常温乳品、饮料、烘焙食品、糖果制品、味噌汤等需要加工处理的一般食品中，也可作为单独原料制备灭活乳酸菌粉剂，具有非常广阔的开发潜力和应用前景。