提高益生菌耐加工貯藏穩(wěn)定性和體內(nèi)存活率的遞送系統(tǒng)研究進(jìn)展

朱 荻，陳莎男，梅曉宏，岳 慶，常茹欣，李 星，劉 斌，張華磊，韓小龍，李 媛,*

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，食品膠體與營(yíng)養(yǎng)遞送研究中心，北京 100083；2.山東中科嘉億生物工程有限公司，山東 濰坊 262500）

世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）對(duì)益生菌的定義是“通過(guò)定植在宿主腸道內(nèi)，調(diào)節(jié)宿主腸道菌群平衡或黏膜免疫并賦予宿主健康益處的一類(lèi)活的微生物”[1]。研究報(bào)道益生菌具有緩解便秘、改善腹瀉、緩解結(jié)腸炎、調(diào)控糖脂代謝等生理功能[2-5]。然而，體外加工和貯藏過(guò)程中的溫度、濕度和氧氣都會(huì)影響益生菌活性，降低其存活率。并且益生菌在口服后會(huì)受到消化道胃酸和膽鹽的脅迫導(dǎo)致存活率降低，研究表明胃酸中H＋會(huì)引起益生菌的表面膜電位變化，使益生菌表面通透性改變，從而導(dǎo)致其死亡[6]。并且，益生菌在腸道的黏附定植對(duì)其存活率和發(fā)揮健康功效也至關(guān)重要。益生菌作為外來(lái)菌與腸黏液的相互作用通常比較弱，并且宿主腸道內(nèi)的土著微生物也會(huì)與新攝入益生菌發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，從而抵抗外來(lái)益生菌的定植，加上消化道蠕動(dòng)和消化液沖刷，益生菌黏附和定植效果不佳則容易被排出體外，難以發(fā)揮益生作用[7-9]。因此，如何最大限度地保持益生菌在貯藏加工過(guò)程的體外穩(wěn)定性和口服后的體內(nèi)腸道存活率是目前益生菌制劑生產(chǎn)中面臨的巨大挑戰(zhàn)。

近年來(lái)，遞送載體在保護(hù)益生菌耐加工貯藏穩(wěn)定性和體內(nèi)存活率方面具有較大優(yōu)勢(shì)，是解決益生菌存活率低的有效策略。載體對(duì)益生菌進(jìn)行包埋，可屏蔽高溫、高濕和氧氣等不良環(huán)境影響，并能夠在胃液低pH值環(huán)境中形成保護(hù)屏障，保護(hù)益生菌免受胃酸侵蝕，有效減少益生菌在胃部的損失，增強(qiáng)益生菌活性[10-11]；到達(dá)腸道后載體通過(guò)響應(yīng)性釋放出益生菌；且壁材大分子與黏蛋白之間存在較強(qiáng)相互作用，可以提高益生菌在腸道的黏附和定植能力[12]。常用的益生菌口服遞送系統(tǒng)包括微膠囊[13]、微凝膠[14]、納米載體[15]、乳液[16]、水凝膠[17]和油凝膠[18]等，已被證實(shí)能夠有效保護(hù)益生菌免受外界環(huán)境的侵害、促進(jìn)益生菌腸道靶向遞送和黏附定植、進(jìn)一步提高益生菌的生理活性。益生菌遞送技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于酸奶、奶酪、冰激凌、肉制品和固體飲料等產(chǎn)品中，有效保護(hù)了益生菌活性。未來(lái)隨著益生菌遞送系統(tǒng)的發(fā)展和完善，將會(huì)運(yùn)用于越來(lái)越多的產(chǎn)品中。本文概述了益生菌制劑中常用的益生菌種類(lèi)及其特點(diǎn)，分析了體內(nèi)外環(huán)境對(duì)益生菌活性的影響，重點(diǎn)比較了提高益生菌耐加工貯藏穩(wěn)定性和體內(nèi)存活率的遞送系統(tǒng)，并總結(jié)了其在食品中的應(yīng)用。

1 益生菌的種類(lèi)和功能

傳統(tǒng)的益生菌是從腸道、母乳和發(fā)酵食品中分離出來(lái)的。多數(shù)益生菌為革蘭氏陽(yáng)性菌，其中乳桿菌屬（Lactobacillusspp.）、雙歧桿菌屬（Bifidobacteriumspp.）和芽孢桿菌屬（Bacillusspp.）應(yīng)用最為廣泛[19]。

益生菌可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)抑制減少腸道內(nèi)致病菌的生長(zhǎng)繁殖，從而調(diào)節(jié)人體免疫功能、改善腸道健康[3]。益生菌作用于人體的機(jī)制有以下3 種：1）直接作用于宿主：益生菌的代謝產(chǎn)物和細(xì)胞壁成分可以通過(guò)免疫反應(yīng)機(jī)制與宿主胃腸道上皮和樹(shù)突狀細(xì)胞等相互作用，增強(qiáng)胃腸道黏液屏障功能，從而調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，預(yù)防或治療疾病[20]；2）對(duì)其他微生物產(chǎn)生影響：益生菌能夠促進(jìn)其共生菌的生長(zhǎng)，通過(guò)空間位阻阻止致病菌的附著，從而調(diào)節(jié)宿主腸道微生物的穩(wěn)態(tài)；3）與腸道代謝產(chǎn)物作用：益生菌能夠與其他微生物分泌的毒素等產(chǎn)物結(jié)合，從而消除宿主體內(nèi)毒素[20-21]。

表1中列出了益生菌制劑中常用的益生菌種類(lèi)、特征、穩(wěn)定性及其功能。

表1 益生菌制劑中常用的益生菌種類(lèi)、特征、穩(wěn)定性及其功能Table 1 Types, features, stability and functions of probiotics commonly used in probiotic products

總體而言，益生菌的功能主要是調(diào)節(jié)免疫、改善腸道健康、改善腹瀉、降低膽固醇等，然而這些功能必須在一定的益生菌活性基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)。我國(guó)衛(wèi)計(jì)委明確規(guī)定：“活性益生菌保健食品在其保質(zhì)期內(nèi)活菌數(shù)不得低于106CFU/mL（CFU/g）”。2022年中國(guó)營(yíng)養(yǎng)保健食品協(xié)會(huì)發(fā)布《益生菌食品活菌率分級(jí)規(guī)范》，對(duì)益生菌產(chǎn)品的益生菌活菌率進(jìn)行分級(jí)，其中只有活菌率大于等于50%才能滿足1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明益生菌活菌率對(duì)于益生菌產(chǎn)品至關(guān)重要。然而，益生菌的穩(wěn)定性較差，在經(jīng)過(guò)菌種冷凍保藏、加工、貯藏和體內(nèi)消化等環(huán)節(jié)之后，活菌數(shù)量會(huì)急劇下降，可能難以達(dá)到106CFU/mL（CFU/g），從而難以在人體內(nèi)發(fā)揮預(yù)期的有益作用。

2 影響益生菌活性的因素

益生菌在菌種保藏、加工貯藏和口服的過(guò)程中，會(huì)受到濕度、溫度、pH值、氧氣、胃酸、膽鹽、土著微生物等各種不利條件的影響，導(dǎo)致活菌數(shù)量下降，限制益生菌的有益作用[31]。表2列出了影響益生菌活性的體外和體內(nèi)因素。

表2 影響益生菌活性的因素Table 2 Factors affecting the viability of probiotics

2.1 菌種冷凍保藏過(guò)程對(duì)益生菌存活率的影響

菌種保藏是制備益生菌產(chǎn)品的基礎(chǔ)，冷凍保藏和冷凍干燥保藏是最常用的菌種保藏方法[32]。冷凍保藏是將微生物存放在－80 ℃或－196 ℃的冷庫(kù)中長(zhǎng)期貯藏的方法[33]，常加入甘油作為細(xì)菌冷凍保藏的保護(hù)劑，延緩益生菌冷凍過(guò)程中的滲透性收縮[34]。冷凍干燥保藏的益生菌具有良好的貯藏穩(wěn)定性，但如果操作工藝不當(dāng)，活菌數(shù)會(huì)大幅度下降。這是因?yàn)檫^(guò)低的溫度會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)形成冰晶，破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，同時(shí)形成冰晶后益生菌內(nèi)部溶質(zhì)濃度升高，滲透壓升高，使益生菌受損[35]。例如，副干酪乳桿菌和長(zhǎng)雙歧桿菌發(fā)酵劑菌株在冷凍保藏過(guò)程中活菌數(shù)下降了4（lg（CFU/g）），一定程度上影響了后續(xù)干酪制品的制備[36]。為最大限度保持菌種活性，常在冷凍過(guò)程中添加麥芽糊精、菊粉、脫脂牛乳等冷凍保護(hù)劑[37]。在嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌凍干過(guò)程中添加低聚果糖保護(hù)劑可有效緩解菌種活力的降低（活菌數(shù)僅下降約1.00（lg（CFU/g）），而未添加保護(hù)劑的益生菌凍干后活菌數(shù)分別下降2.03（lg（CFU/g））和1.63（lg（CFU/g））[38]。

2.2 加工和貯藏過(guò)程中環(huán)境因素對(duì)益生菌存活率的影響

益生菌在加工貯藏過(guò)程中會(huì)受到濕度、溫度、pH值、氧氣、食物組分等因素的影響，導(dǎo)致活性降低。

2.2.1 濕度

相對(duì)濕度（relative humidity，RH）和水分活度會(huì)影響益生菌的存活率。較高水分活度有利于益生菌存活與生長(zhǎng)繁殖，而對(duì)于加工而成的益生菌粉末產(chǎn)品，相對(duì)濕度越低越有利于其長(zhǎng)期保存。相對(duì)濕度越大，益生菌粉末越易吸潮，粉末黏度降低，流動(dòng)性增加，更易導(dǎo)致乳糖結(jié)晶、美拉德反應(yīng)和結(jié)塊等現(xiàn)象的發(fā)生[39]，使產(chǎn)品性狀發(fā)生改變。同時(shí)，相對(duì)濕度越高，益生菌水分吸收量相應(yīng)增加，導(dǎo)致新陳代謝重新被激活，分解消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[40]；脂肪被分解，微膠囊壁材結(jié)構(gòu)被破壞，氧氣擴(kuò)散進(jìn)入微膠囊，加速益生菌死亡，從而降低貯藏穩(wěn)定性[41]。在海藻酸鈉和低聚半乳糖中包封羅伊氏乳桿菌，并采用噴霧干燥生產(chǎn)益生菌粉末，在不同水分活度下貯藏，60 d內(nèi)羅伊氏乳桿菌活性均下降，在較低水分活度（0.11）下，活性損失較低（活菌數(shù)下降1.78（lg（CFU/g））），而隨著水分活度增加，益生菌活性逐步下降，在較高水分活度（0.52）下活菌數(shù)下降6.24（lg（CFU/g））[42]。因此，益生菌粉長(zhǎng)期貯藏期間水分活度應(yīng)低于0.25[43]。

2.2.2 溫度

高溫對(duì)益生菌活性的影響極為顯著。低于45 ℃的加工溫度通常對(duì)益生菌無(wú)害，而超過(guò)65 ℃的高溫會(huì)使蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆變性，從而降低益生菌的活性[44-45]。噴霧干燥過(guò)程中的高溫會(huì)對(duì)益生菌活性造成破壞，冷凍干燥后魚(yú)明膠和麥芽糊精微膠囊化的鼠李糖乳桿菌的存活率高達(dá)81%，而噴霧干燥后的存活率僅為10%[5]。但過(guò)低的溫度也會(huì)對(duì)益生菌的活性造成影響，當(dāng)環(huán)境溫度驟降時(shí)，益生菌細(xì)胞膜的流動(dòng)性會(huì)降低、DNA超螺旋水平發(fā)生變化，會(huì)影響DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄以及蛋白質(zhì)的形成，形成的冰晶也會(huì)對(duì)細(xì)胞造成機(jī)械損傷[45]，使益生菌生長(zhǎng)緩慢。例如，含有植物乳桿菌的酸奶在－49 ℃下冷凍干燥24 h，凍干后植物乳桿菌存活率下降了33%[46]；糞腸球菌去離子水菌液在－40～－30 ℃下冷凍干燥24 h，凍干后糞腸球菌存活率下降了85%～90%[47]。不同類(lèi)型的益生菌產(chǎn)品在不同貯藏溫度下存活率也存在差異。例如，采用嗜酸乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌生產(chǎn)的葡萄汁在4 ℃下冷藏21 d后仍具有較好的益生菌活性（均超過(guò)7（lg（CFU/mL））[48]，而益生菌凍干粉在室溫下可以貯藏更長(zhǎng)的時(shí)間（60 d仍保持7（lg（CFU/g）））[49]。

2.2.3 pH值

加工過(guò)程中pH值對(duì)益生菌的活性也會(huì)產(chǎn)生影響。不同種類(lèi)益生菌的最適pH值范圍不同。例如，嗜酸乳桿菌在pH 3和pH 4下至少可以存活2 h，而在pH 2下細(xì)胞數(shù)量迅速減少，45 min后幾乎完全死亡[50]；保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌在pH 1.5下孵育2 h后，活菌數(shù)均下降了6（lg（CFU/mL））[51]?，F(xiàn)有的多數(shù)益生菌產(chǎn)品為發(fā)酵乳制品，絕大多數(shù)呈酸性[44]，發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)品酸堿度的變化會(huì)對(duì)益生菌的活性產(chǎn)生影響。酸奶發(fā)酵是一個(gè)典型的例子，采用混合益生菌發(fā)酵生產(chǎn)益生菌酸奶的過(guò)程中，在43 ℃下，4.5 h內(nèi)酸奶的pH值從6.2下降至4.6，相應(yīng)的活菌數(shù)略微上升（增加量少于1（lg（CFU/mL））），而隨著益生菌持續(xù)發(fā)酵產(chǎn)酸，酸奶pH值持續(xù)下降，3 周內(nèi)下降至pH 3.7左右，此時(shí)嗜熱鏈球菌因酸性過(guò)高停止生長(zhǎng)，而乳酸桿菌和雙歧桿菌仍然生長(zhǎng)并產(chǎn)生氨基酸，又會(huì)引起pH值升高[52]。

2.2.4 氧氣

氧含量也會(huì)對(duì)益生菌活性產(chǎn)生較大影響。多數(shù)益生菌為厭氧微生物或兼性厭氧微生物，因此，過(guò)高的氧氣含量會(huì)導(dǎo)致其活性降低[7]。氧氣以?xún)煞N形式影響益生菌的活性，第一種是細(xì)胞毒性，部分益生菌對(duì)氧氣非常敏感，在接觸氧氣后會(huì)在細(xì)胞體內(nèi)產(chǎn)生ROS，ROS對(duì)細(xì)胞表面的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)有很強(qiáng)的氧化作用[53]，會(huì)導(dǎo)致益生菌直接死亡；第二種是在培養(yǎng)過(guò)程中，部分益生菌會(huì)吸收氧氣，排出ROS，從而抑制自身活性[44]。例如，大于5 mmol/L的過(guò)氧化氫和大于10 mmol/L的甲萘醌環(huán)境可以強(qiáng)烈抑制植物乳桿菌的生長(zhǎng)[54]。

2.2.5 食物組分

食物組分是影響益生菌以活體形式到達(dá)腸道的重要因素之一。食品中的糖和鹽改變了益生菌生長(zhǎng)環(huán)境的滲透壓，在高滲環(huán)境中細(xì)胞失水，益生菌收縮導(dǎo)致質(zhì)壁分離，細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制甚至死亡；在等滲環(huán)境中益生菌可以正常生長(zhǎng)繁殖；在低滲環(huán)境中，益生菌吸水膨脹，甚至破裂死亡。但在食品組分中適當(dāng)添加糖類(lèi)對(duì)于保護(hù)各種益生菌十分有效，糖類(lèi)中的羥基可以穩(wěn)定益生菌的細(xì)胞膜脂質(zhì)和蛋白質(zhì)[55]。益生元例如菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖、乳鐵蛋白等也是益生菌口服遞送過(guò)程中十分重要的食物組分。益生元可以為益生菌提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，刺激益生菌生長(zhǎng)，部分益生元還可以抵抗、分解病原體和毒素[56]，保護(hù)益生菌不受侵害。研究發(fā)現(xiàn)低聚半乳糖可以促進(jìn)鼠李糖乳桿菌的生長(zhǎng)[57]，阿拉伯木聚糖可以促進(jìn)短雙歧桿菌和羅伊氏乳桿菌的生長(zhǎng)[58]。此外，食品中的其他組分可以伴隨益生菌一同進(jìn)入胃部稀釋胃液[59]，從而保護(hù)益生菌免受極端pH值的侵害。

2.3 消化道環(huán)境對(duì)益生菌存活率的影響

食品從口腔進(jìn)入人體，經(jīng)過(guò)口腔咀嚼、胃部消化、小腸進(jìn)一步消化吸收，進(jìn)入大腸最終變成糞便從肛門(mén)排出[12]。上消化道包括口腔、咽、食道、胃和十二指腸[60]，益生菌制劑在上消化道中所要克服的障礙主要來(lái)自口腔和胃部。下消化道包括空腸、回腸和大腸，益生菌在這里需要與土著微生物競(jìng)爭(zhēng)有限的資源，并在腸道定植，從而持續(xù)穩(wěn)定地在人體內(nèi)發(fā)揮有益作用。

2.3.1 口腔

口腔條件一般為中性，pH 7.4左右?？谇煌僖褐泻械矸勖福?fù)責(zé)分解口腔中的物質(zhì)，同時(shí)也可能對(duì)益生菌制劑的成分和結(jié)構(gòu)造成一定影響。食物在口腔中混合著淀粉酶和礦物質(zhì)離子被吞下[61]。相較于胃部，由于口腔條件較為溫和，并且食物在口腔中停留時(shí)間較短，因此對(duì)益生菌活性影響較小。

2.3.2 胃

胃部環(huán)境非常不利于益生菌生存，這主要是因?yàn)槲敢褐械奈杆岷拖福▓D1）。胃酸中的H＋會(huì)導(dǎo)致益生菌膜Zeta電位改變，進(jìn)而改變細(xì)胞膜的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞死亡；此外，高酸性環(huán)境導(dǎo)致益生菌ATP合成酶活性降低，使益生菌合成ATP的能力下降。胃中的胃蛋白酶和胃脂肪酶將益生菌細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)分解為小肽片段和氨基酸，磷脂分解成脂肪酸，從而破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，抑制細(xì)胞的物質(zhì)交換，降低益生菌活性。

圖1 胃部環(huán)境Fig. 1 Schematic diagram of stomach environment

空腹時(shí)胃酸的pH值為1.5左右，進(jìn)食期間pH值增加到3.0～5.0，這樣的環(huán)境非常不利于益生菌生存[62]。胃酸中的H＋可能會(huì)導(dǎo)致益生菌細(xì)胞膜的Zeta電位發(fā)生改變，進(jìn)而改變細(xì)胞膜的通透性[6]，導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)入胃部之后死亡。此外，高酸性環(huán)境還會(huì)導(dǎo)致益生菌ATP合成酶的活性降低，使益生菌合成ATP的能力下降[62]，從而降低益生菌在胃部的生存能力。鼠李糖乳桿菌在益生菌中具有相對(duì)較強(qiáng)的耐酸性，其中ATP合成酶和應(yīng)激蛋白是其耐酸性的主要影響因素，在酸性條件下鼠李糖乳桿菌的clpC、clpE、atpA和dnaK基因表達(dá)上調(diào)，一方面導(dǎo)致ATP合成酶mRNA水平增加，質(zhì)子從細(xì)胞質(zhì)泵入外膜，維持細(xì)胞質(zhì)pH值中性；另一方面應(yīng)激蛋白表達(dá)上調(diào)，協(xié)助受損蛋白重新折疊[63]，使得鼠李糖乳桿菌能夠在胃部環(huán)境中長(zhǎng)期生存。

胃中的消化酶也會(huì)對(duì)益生菌活性產(chǎn)生影響。胃中的消化酶主要是胃蛋白酶和胃脂肪酶[64]，胃蛋白酶可以將益生菌細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)分解為小肽片段和氨基酸，胃脂肪酶可以將益生菌細(xì)胞膜中的磷脂分解成脂肪酸，從而破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，抑制細(xì)胞的物質(zhì)交換，降低益生菌活性。

2.3.3 小腸

小腸中含有脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等消化酶，以及膽鹽、碳酸氫鹽等物質(zhì)，是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收的主要部位[65]。與結(jié)腸相比，小腸的酸性更強(qiáng)，氧氣、抗菌物質(zhì)含量和離子濃度也更高，因此小腸中的微生物以快速生長(zhǎng)的兼性厭氧菌為主，同時(shí)食物在小腸中的消化時(shí)間更短，所以益生菌在小腸中需要克服的生存障礙主要是消化酶、膽鹽和腸黏液[7]。

小腸中的脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶會(huì)分解益生菌細(xì)胞的磷脂、氨基酸肽鏈和糖原等，破壞益生菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，影響益生菌與外界環(huán)境的物質(zhì)交換，從而影響其生理活動(dòng)。膽鹽由于其表面活性劑的特性，會(huì)破壞細(xì)胞膜的磷脂雙分子層，導(dǎo)致細(xì)胞膜完整性下降[53]。除了膽鹽對(duì)益生菌口服遞送的阻礙以外，腸黏液也會(huì)影響益生菌的定植。腸黏液會(huì)阻擋有害物質(zhì)，但允許低分子質(zhì)量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和藥物等有益成分滲透到達(dá)小腸上皮，最終被人體吸收[9]，所以益生菌需要與腸道上皮細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞接觸，與模式識(shí)別受體（pattern recognition receptor，PRR）特異性識(shí)別[21]，從而完成定植，持續(xù)地對(duì)人體產(chǎn)生有益的作用。

2.3.4 結(jié)腸

結(jié)腸是益生菌定植的主要部位。相較于小腸，結(jié)腸中氧氣含量較低，抗菌物質(zhì)濃度較低，食物消化速度較慢，有利于厭氧菌的生長(zhǎng)[7]。在益生菌到達(dá)結(jié)腸后，必須與已經(jīng)定植在結(jié)腸中的微生物競(jìng)爭(zhēng)。土著微生物會(huì)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)抑制阻礙外來(lái)微生物在腸道內(nèi)定植，它們會(huì)與益生菌競(jìng)爭(zhēng)定植位點(diǎn)和結(jié)腸中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或者分泌毒性物質(zhì)降低益生菌活性。部分?jǐn)z入的益生菌難以定植，必須長(zhǎng)期服用才會(huì)有顯著的生理效果。但部分益生菌具有顯著的抗菌特性，這主要是因?yàn)樗鼈兛梢院屯林⑸锔?jìng)爭(zhēng)結(jié)腸內(nèi)有限的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或者可以分泌出抑制性化合物（如過(guò)氧化氫、有機(jī)酸等）[66]，通過(guò)改變結(jié)腸內(nèi)部分區(qū)域的pH值和產(chǎn)生ROS，抑制土著微生物的生理活動(dòng)，從而促進(jìn)自身腸道定植和生長(zhǎng)繁殖。例如，植物乳桿菌可以通過(guò)分泌乳酸、過(guò)氧化氫、競(jìng)爭(zhēng)性黏附受體等抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌定植[67]。

3 提高益生菌存活率的方法

3.1 益生菌菌種篩選

從人體腸道或糞便中分離益生菌菌株是一種簡(jiǎn)單直接的篩選方法，得到的益生菌也有較高的腸道存活可能性。此外，可以通過(guò)體外篩選測(cè)定益生菌的穩(wěn)定性和功能特性[68]。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂行гu(píng)估益生菌在腸道中的存活能力和功能特性，但相比之下，體外篩選成本低、耗時(shí)短，可以同時(shí)測(cè)定多種菌株的特性，是獲取能在人類(lèi)胃腸道中生存的益生菌的最常用途徑。

益生菌體外篩選的項(xiàng)目主要包括胃酸耐受性、膽鹽耐受性和腸道黏附定植能力。常將微生物加入模擬胃液和模擬腸液中，孵育一定時(shí)間，模擬胃腸道消化[69]，從而評(píng)估益生菌的胃腸道生存能力。益生菌膽鹽耐受性也可選用膽鹽水解酶（bile salt hydrolase，BSH）作為篩選的標(biāo)準(zhǔn)，能否分泌BSH是益生菌自身抵抗膽鹽的關(guān)鍵，因?yàn)锽SH可以水解膽鹽，從而提高益生菌的膽鹽穩(wěn)定性[70]。而益生菌的黏附能力可通過(guò)使用烴類(lèi)甲苯[71]等碳?xì)浠衔镞M(jìn)行細(xì)胞表面疏水性測(cè)試，從而探究細(xì)菌對(duì)胃腸道黏液的黏附性。

3.2 基因工程

可以采用基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、功能基因組學(xué)等分析鑒定微生物的基因組結(jié)構(gòu)[72]，采用DNA-DNA雜交和編碼16S rRNA的DNA測(cè)序進(jìn)行菌株鑒定[73]，從而確定菌株的基因序列，有助于后續(xù)采用基因工程構(gòu)建出適合于口服的益生菌。例如，雙歧桿菌PRL2010的基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析結(jié)果顯示其基因組中含有能夠代謝黏蛋白和降解宿主黏蛋白中多糖的轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)[74]，從而提升雙歧桿菌PRL2010自身的腸道定植和生存能力。基因工程已經(jīng)被應(yīng)用在口服的益生菌生產(chǎn)過(guò)程。Danino等[75]開(kāi)發(fā)了一種用于口服遞送的基因工程大腸桿菌，改性后的大腸桿菌可以特異性定植腫瘤組織并表達(dá)β-半乳糖苷酶產(chǎn)生熒光，從而檢測(cè)腫瘤。Song Wenfang等[76]采用二苯并環(huán)辛炔，通過(guò)原位正交偶聯(lián)改性丁酸梭菌，體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)證明改性益生菌口服后可以在腸道中高效定植，并治療腸道炎癥。

3.3 益生菌遞送系統(tǒng)

將益生菌封裝到具有保護(hù)和靶向遞送作用的載體中[77]，能夠提高益生菌對(duì)外界和消化道內(nèi)極端環(huán)境的耐受性[10]。益生菌封裝的兩個(gè)關(guān)鍵因素是封裝壁材和封裝方法。

用于封裝益生菌的壁材對(duì)益生菌產(chǎn)品的穩(wěn)定性和功能性有很大影響[11]，許多食品大分子已被用于封裝益生菌，包括多糖（海藻酸鹽、果膠、殼聚糖等）、蛋白質(zhì)（乳清蛋白、酪蛋白等）和脂質(zhì)體等[78]。這些天然的食品大分子具有生物相容性好、生物可降解、成本低和安全等優(yōu)點(diǎn)[79]。在選擇封裝壁材的時(shí)候，還需要考慮壁材大分子對(duì)益生菌的互作性、能否在腸道中降解為具有促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)作用的益生元、能否促進(jìn)益生菌在腸道的黏附定植、是否會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生促進(jìn)作用。

益生菌的封裝方法應(yīng)足夠溫和，盡量減少對(duì)益生菌活性的破壞。常用的益生菌封裝方法包括噴霧干燥、冷凍干燥、乳化和擠出等[78]。其中，噴霧干燥是食品工業(yè)中最常用的益生菌封裝技術(shù)[80]。噴霧干燥可以同時(shí)進(jìn)行霧化、加熱和真空干燥，快速形成干燥的粉末顆粒[81]，是一種高效經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)封裝益生菌產(chǎn)品的技術(shù)。冷凍干燥也是封裝益生菌的常用方法，相較于噴霧干燥，冷凍干燥過(guò)程中的加工溫度更低，對(duì)益生菌的破壞更小。Obradovic等[80]發(fā)現(xiàn)乳清溶液、乳清蛋白濃縮物和海藻酸鈉經(jīng)噴霧干燥制成的益生菌粉末顆粒形狀更加規(guī)則，而通過(guò)冷凍干燥制得的益生菌粉末具有更好的封裝效率、生物活性和貯藏穩(wěn)定性。此外，3D打印技術(shù)已經(jīng)被用于生產(chǎn)多種益生菌口服遞送載體[82]，打印出的載體具有良好的穩(wěn)定性。

目前用于實(shí)現(xiàn)益生菌腸道靶向輸送的口服遞送系統(tǒng)包括微膠囊、水凝膠、油凝膠、納米涂層、乳液、納米纖維、孢子、生物膜等[61]（圖2）。以下就每種類(lèi)型進(jìn)行具體敘述。

圖2 益生菌遞送系統(tǒng)Fig. 2 Probiotic delivery systems

3.3.1 微膠囊

微膠囊是由食品大分子通過(guò)噴霧干燥法制備的具有核殼結(jié)構(gòu)的保護(hù)載體，可以將益生菌和外界環(huán)境隔絕，實(shí)現(xiàn)益生菌的控制釋放[83]等。制備微膠囊的常用壁材包括海藻酸鹽、殼聚糖、明膠和果膠等[84]。幾乎所有的益生菌微膠囊化技術(shù)都包含干燥的過(guò)程，常采用噴霧干燥、冷凍干燥、電噴霧、乳化等方法制備益生菌微膠囊[85]。噴霧干燥是一種快速且相對(duì)便宜的制備微膠囊的方法，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶可以通過(guò)形成二硫鍵增強(qiáng)蛋白質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度，從而在噴霧干燥過(guò)程中保護(hù)益生菌免受高溫?fù)p傷[86]。乳清分離蛋白也可以在噴霧干燥過(guò)程中起到保護(hù)益生菌的作用，研究發(fā)現(xiàn)乳清分離蛋白可以與鼠李糖乳桿菌菌毛上的蛋白質(zhì)特異性結(jié)合，在菌體表面形成蛋白質(zhì)層，提高益生菌耐熱性和抗氧化性[87]。

3.3.2 水凝膠

水凝膠是由親水食品大分子通過(guò)物理或化學(xué)交聯(lián)而形成的具有吸水膨脹性的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于益生菌/功能因子遞送、藥物遞送、3D細(xì)胞培養(yǎng)支架和組織工程等領(lǐng)域。益生菌可以封裝在水凝膠微球的內(nèi)部或接種在微球表面[17]。海藻酸鹽是最常用的水凝膠封裝材料之一，它可以與Ca2＋結(jié)合，形成水凝膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[88]。通過(guò)海藻酸鹽、果膠和明膠的生物復(fù)合水凝膠封裝植物乳桿菌，可以顯著提高植物乳桿菌的胃酸耐受性，孵育6 h后，模擬胃液中的植物乳桿菌存活率比游離植物乳桿菌高26%，并且貯藏4 周后，包埋的益生菌具有更高的氧化穩(wěn)定性[89]。然而，傳統(tǒng)的合成水凝膠在被稀釋后機(jī)械強(qiáng)度會(huì)降低，表現(xiàn)出溶脹弱化的現(xiàn)象，不利于益生菌封裝系統(tǒng)的穩(wěn)定。Wu Feng等[90]開(kāi)發(fā)了一種溶脹強(qiáng)化水凝膠，將脂質(zhì)體膜納米屏障共嵌入水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，溶脹過(guò)程中水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拉伸，導(dǎo)致脂質(zhì)體膜納米屏障變形，封裝物質(zhì)跨膜擴(kuò)散，形成新的網(wǎng)絡(luò)，這種雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了機(jī)械強(qiáng)度。

微米尺度的水凝膠稱(chēng)為微凝膠。用于制造微凝膠的材料通常是生物聚合物，例如淀粉、海藻酸鹽、角叉菜膠等[61]，它們是具有多孔聚合物分子網(wǎng)絡(luò)的生物聚合物顆粒，多數(shù)是全天然無(wú)毒材料，可以保護(hù)封裝的益生菌不受損傷[11]。益生菌（例如雙歧桿菌）需要在胃中穩(wěn)定，在腸道釋放，并且需要在腸黏液層定植才能發(fā)揮生理作用。腸黏液層是由富含半胱氨酸巰基的糖蛋白構(gòu)成的疏水凝膠網(wǎng)絡(luò)。為了同時(shí)解決益生菌時(shí)空釋放和黏附定植的問(wèn)題，有研究人員使用半胱氨酸修飾氧化魔芋多糖，獲得了同時(shí)具有巰基和羧基的巰基化氧化魔芋多糖，和鐵離子可以形成二硫鍵—S—S—和—COO—Fe3＋—COO—共存的雙交聯(lián)水凝膠（圖3），該水凝膠在胃環(huán)境中穩(wěn)定，能夠保護(hù)益生菌不受胃酸脅迫，在腸pH值下響應(yīng)性釋放益生菌，釋放后益生菌表面纏結(jié)的巰基化魔芋多糖作為橋梁和富含巰基的黏蛋白發(fā)生巰基化交換反應(yīng)并生成新的二硫鍵，將益生菌牢固地黏附在黏液層上，有效提高了雙歧桿菌的腸道活菌數(shù)和菌群豐度，使益生元魔芋多糖和益生菌協(xié)同調(diào)控腸道菌群平衡，發(fā)揮益生作用[91]。

圖3 益生菌腸道黏附口服載體[91]Fig. 3 Mucoadhesive oral carriers for probiotics[91]

3.3.3 油凝膠

油凝膠是液態(tài)油通過(guò)添加凝膠劑，自組裝為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或液態(tài)油結(jié)晶，進(jìn)而形成包含非極性液相的黏彈性三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料[92-93]。常用的凝膠劑有甘油單酯、卵磷脂、蠟等[94]。油凝膠具有疏水性和乳化性[95]，相較于水凝膠，其物理屏障可以更好地隔離水分[92]，提高益生菌存活率。例如，基于大豆卵磷脂的油凝膠可以提高嗜酸乳桿菌和乳酸雙歧桿菌的存活率[18]。此外，油凝膠只能被腸道中的脂肪酶消化，實(shí)現(xiàn)益生菌的腸道靶向遞送[95]。常采用油凝膠與水凝膠結(jié)合形成的雙凝膠，其同時(shí)具有親脂性和親水性雙重特性，可以進(jìn)一步提高益生菌的存活率[96]。采用大豆卵磷脂-硬脂酸油凝膠乳液和乳清蛋白水凝膠混合包封嗜酸乳桿菌和乳雙歧桿菌，3 周和5 周后在酸奶中的活菌數(shù)明顯高于游離菌，并且與純油凝膠相比，混合凝膠中的乳清蛋白可以使乳雙歧桿菌的活菌數(shù)提高5.2（lg（CFU/mL））[97]。

3.3.4 納米涂層

納米涂層是一種包封單個(gè)益生菌的方法，由于其制備簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，已成為益生菌納米包封領(lǐng)域的焦點(diǎn)[31]?？梢酝ㄟ^(guò)氫鍵、π-π堆積、邁克爾加成反應(yīng)和席夫堿反應(yīng)形成聚多巴胺納米涂層，封裝單個(gè)活細(xì)胞，顯著提高益生菌的生物利用率（未封裝微生物的30 倍以上）[98]。例如有研究人員采用藥用蠶絲蛋白自組裝在大腸桿菌Nissle 1917（EcN）表面形成納米涂層[99]，通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證明封裝后的EcN在模擬胃液中的存活率提高52 倍，腸道定植能力提高5.8 倍，同時(shí)藥用蠶絲蛋白天然的抗炎功能進(jìn)一步提升了EcN的腸炎治療能力，起到協(xié)同治療的效果（圖4）。此外，層層組裝技術(shù)（layer-by-layer，LbL）是制備多層涂層材料的常用方法，已經(jīng)被應(yīng)用于益生菌遞送載體[100]。相關(guān)學(xué)者采用殼聚糖/藻酸鹽納米涂層包封凝結(jié)芽孢桿菌，顯著提高了益生菌對(duì)胃酸和膽鹽的耐受性以及對(duì)腸黏液黏附能力，黏附性比未封裝的益生菌高出1.5 倍[101]。

圖4 益生菌納米涂層[99]Fig. 4 Probiotic nanocoating[99]

3.3.5 乳液

目前用于封裝益生菌的乳液包括水包油（O/W）乳液[12]、油包水（W/O）乳液、水包水（W/W）乳液[69]和混合型（O/W/O或W/O/W）乳液[102-103]。采用乳液作為口服遞送系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模生產(chǎn)；對(duì)熱穩(wěn)定，可使益生菌產(chǎn)品保存較長(zhǎng)時(shí)間[11]。納米乳液通常是透明的，因?yàn)槿橐阂旱畏浅Ｐ。粫?huì)強(qiáng)烈散射光波[12]，所以非常適用于生產(chǎn)透明的食品。其中，皮克林乳液的凝膠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以減少益生菌與胃腸道產(chǎn)物（胃酸、膽鹽等）的接觸，大大提高了益生菌在口服遞送中的穩(wěn)定性[82]。研究表明，在采用乳液封裝益生菌的過(guò)程中，益生菌可以在高負(fù)載力下封裝進(jìn)含果膠的O/W高內(nèi)相皮克林乳液中，65 ℃、30 min后未封裝的乳雙歧桿菌幾乎全部死亡，而封裝的益生菌活菌數(shù)為5.31（lg（CFU/mL））[104]。

3.3.6 納米纖維

納米纖維具有高比表面積，易通過(guò)高壓均質(zhì)、酶水解、超聲處理等技術(shù)改性[105]，非常適于益生菌的口服遞送。高壓電場(chǎng)靜電紡絲技術(shù)生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)條件溫和，可以快速獲得直徑小、比表面積大、透氣率高的纖維材料，適于封裝對(duì)溫度敏感的益生菌，是納米纖維封裝益生菌的常用方法[106]。研究表明，采用靜電紡絲技術(shù)制備的阿拉伯膠和普魯蘭多糖雜化納米纖維包封乳酸菌，具有較高封裝穩(wěn)定性，封裝后的乳酸桿菌存活率達(dá)到85.4%～97.8%，而冷凍干燥后的存活率為80.9%～89.8%，此外采用靜電紡絲技術(shù)制備的封裝乳酸菌具有更好的貯藏穩(wěn)定性，4 ℃貯藏28 d后，存活率仍在70%以上[107]。

3.3.7 孢子

孢子是細(xì)菌的休眠形式，具有多層疏水蛋白質(zhì)外殼[108]，可以保護(hù)細(xì)菌免受胃酸侵害，并且在腸道中發(fā)芽釋放[109]，非常適合于益生菌的口服遞送。孢子在益生菌遞送中的應(yīng)用分為兩種，一種是將益生菌轉(zhuǎn)化為孢子形式封裝，但天然孢子具有難以控制體內(nèi)發(fā)芽效率的缺點(diǎn)[65]，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出人工孢子：通過(guò)β-環(huán)糊精和金剛烷介導(dǎo)的主客體相互作用，將葡聚糖包裹在丁酸梭菌孢子外形成人工孢子，該人工孢子在厭氧的腸道環(huán)境中會(huì)復(fù)活，分解葡聚糖并特異性地富集在腫瘤組織周?chē)?，產(chǎn)生抗癌短鏈脂肪酸，抑制腫瘤生長(zhǎng)[110]。另一種是提取孢子殼中的有效成分并用其封裝益生菌，孢子殼納米材料具有極強(qiáng)的極端環(huán)境（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、模擬胃腸液）耐受性，并且可以降低腸道ROS水平，極大程度抵抗惡劣環(huán)境，保護(hù)益生菌（圖5）[111]。

圖5 孢子殼納米材料封裝益生菌[111]Fig. 5 Spore coat nanomaterial encapsulation of probiotics[111]

3.3.8 生物膜

生物膜可以提高益生菌的附著能力，隔絕抗生素等外界環(huán)境的侵?jǐn)_[112]。通過(guò)枯草芽孢桿菌分泌的胞外多糖和蛋白質(zhì)形成固體生物膜封裝枯草芽孢桿菌，可顯著提高枯草芽孢桿菌的胃腸道耐受性（模擬胃液中孵育0.5 h，存活率仍在70%以上，而未封裝的益生菌完全死亡；在膽汁酸中孵育1 h后存活率約為未封裝的20 倍）、生物利用度（是未封裝益生菌的125 倍）和腸道定植能力（是未封裝益生菌的17 倍）[112]。研究報(bào)道在磷酸鈣緩沖溶液中通過(guò)二油酰磷脂酸和膽固醇制備脂質(zhì)膜封裝EcN[113]，封裝后的EcN顯示出極高的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、模擬胃腸液、抗生素和乙醇抗性，胃部存活率比未包封的EcN高出近3 倍。

4 益生菌遞送系統(tǒng)在食品中的應(yīng)用

商業(yè)化益生菌遞送系統(tǒng)通常采用乳清蛋白、海藻酸鈉和低聚果糖等益生元壁材，通過(guò)噴霧干燥和冷凍干燥等工藝提高益生菌活菌數(shù)，目前已在乳制品、益生菌補(bǔ)充劑、益生菌堅(jiān)果或水果[103]中實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。常見(jiàn)的益生菌產(chǎn)品如表3所示。

表3 常見(jiàn)的益生菌產(chǎn)品Table 3 Common probiotic products

4.1 乳制品

傳統(tǒng)的益生菌產(chǎn)品是乳制品，包括酸奶、干酪、乳清基飲料等，目前出現(xiàn)了越來(lái)越多采用微膠囊化益生菌生產(chǎn)乳制品的例子。沙棘漿果具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和抗氧化活性，可以作為益生菌產(chǎn)品的增強(qiáng)底物，Terpou等[114]開(kāi)發(fā)了一種用于強(qiáng)化功能性冷凍酸奶的干酪乳桿菌微膠囊，以乳清為封裝材料，將沙棘漿果與干酪乳桿菌共封裝，采用干酪乳桿菌微膠囊生產(chǎn)的冷凍酸奶在－18 ℃下貯藏90 d仍能保持較高活性（益生菌存活率超過(guò)97%），并通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證明微膠囊化的干酪乳桿菌在人體胃腸道內(nèi)具有更好的生存能力。

4.2 益生菌補(bǔ)充劑

目前，市場(chǎng)上最常見(jiàn)的益生菌產(chǎn)品是益生菌補(bǔ)充劑[126]，大多采用干燥技術(shù)制成粉末狀益生菌口服遞送產(chǎn)品。Sornsenee等[49]采用脫脂牛奶中的乳清蛋白和香蕉粉封裝副干酪乳桿菌，開(kāi)發(fā)了一款具有較高的益生菌存活率和膽鹽耐受性的香蕉粉固體飲料。另外，采用多層包埋技術(shù)可以進(jìn)一步提高益生菌的穩(wěn)定性，貝斯迪、希爾安等品牌采用全脂乳粉、低聚果糖等多種益生元多層包埋復(fù)合益生菌，增強(qiáng)了復(fù)合益生菌的胃酸和膽鹽耐受性，提高了益生菌的活性和定植能力。此外，益生菌滴劑也是較為常見(jiàn)的益生菌補(bǔ)充劑。常采用葵花籽油、甘油三酯等液態(tài)油脂制成油膜用于封裝益生菌，制成的益生菌滴劑可以隔絕水和空氣，使益生菌具有更好的氧化穩(wěn)定性。例如，拜奧（BioGaia公司旗下品牌）將羅伊氏乳桿菌凍干粉添加進(jìn)葵花籽油中，制成益生菌滴劑，可以有效隔絕空氣和水分，確保益生菌活性。

4.3 其他

益生菌堅(jiān)果和益生菌水果是添加了封裝益生菌的產(chǎn)品，它們是由益生菌補(bǔ)充劑進(jìn)一步加工而成的食品。通常先采用麥芽糊精、酪蛋白酸鈉、乳粉、低聚果糖等封裝益生菌，再用活性益生菌粉包裹堅(jiān)果、水果等制成益生菌堅(jiān)果和水果，提高堅(jiān)果和水果的營(yíng)養(yǎng)附加值。采用益生菌微膠囊粉末涂裹的鮮果通常具有更好的保鮮特性，短時(shí)間內(nèi)可以減少水分損失、色度變化和腐敗菌數(shù)量[124]。益生菌微膠囊涂層還可以在制備果干的過(guò)程中保護(hù)水果的品質(zhì)（色澤、感官）和營(yíng)養(yǎng)成分（花青素、VC）[125]，進(jìn)一步提高水果制品的營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)。

5 結(jié) 語(yǔ)

本綜述總結(jié)了益生菌口服遞送過(guò)程中的困難與挑戰(zhàn)，分析比較了不同益生菌口服遞送系統(tǒng)的特點(diǎn)和研究進(jìn)展，有助于推動(dòng)未來(lái)益生菌口服遞送系統(tǒng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。益生菌具有免疫調(diào)節(jié)、改善胃腸道健康、降低膽固醇等功效，但胃酸、膽鹽、消化酶等的脅迫作用使其難以大量活著到達(dá)腸道并定植。益生菌遞送系統(tǒng)在提高益生菌耐加工貯藏穩(wěn)定性和體內(nèi)存活率方面展現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)用潛力。目前報(bào)道的常見(jiàn)益生菌遞送系統(tǒng)包括微膠囊、水凝膠、油凝膠、納米涂層、乳液、納米纖維、孢子、生物膜等，均已證明能夠有效提高益生菌的體外和體內(nèi)存活率。其中一些遞送系統(tǒng)已經(jīng)在乳制品、益生菌補(bǔ)充劑、益生菌堅(jiān)果等食品中應(yīng)用。雖然已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種益生菌封裝材料、封裝菌種、封裝方法和產(chǎn)品，但是益生菌口服遞送系統(tǒng)仍然面臨著許多挑戰(zhàn)：1）成本和產(chǎn)業(yè)化路徑：多數(shù)益生菌口服遞送系統(tǒng)的成本高和產(chǎn)業(yè)化路徑不明確等限制了其應(yīng)用；2）顆粒大?。盒枰刂七f送系統(tǒng)的顆粒大小，使其在提高存活率的同時(shí)不影響產(chǎn)品穩(wěn)定性和感官品質(zhì)；3）智能化：未來(lái)需要采用智能化封裝技術(shù)，使益生菌能夠靶向腸道遞送，提高腸道定植能力，精準(zhǔn)作用于人體；4）共封裝：需要探究更多種類(lèi)益生元、益生菌與合生元的共封裝，進(jìn)一步提高益生菌的存活率和功能特性；5）人群實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)階段多數(shù)益生菌口服遞送系統(tǒng)的研究仍然停留在體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，人體內(nèi)的微環(huán)境是動(dòng)態(tài)變化的，體外實(shí)驗(yàn)無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)益生菌菌株在體內(nèi)的潛在用途和功能，需要進(jìn)行更多的人群實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證遞送載體的實(shí)際效果?？傮w而言，益生菌遞送系統(tǒng)是一項(xiàng)提高益生菌存活率和健康效應(yīng)的極具潛力的關(guān)鍵技術(shù)，值得學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的進(jìn)一步研究、完善，并共同提高高活性益生菌制劑和產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。