說起“代謝綜合征”這一名詞,也許大部分人會感到很陌生,但提到高血壓、糖尿病、肥胖、高脂血癥……相信很多人就非常熟悉了。嚴格地講,代謝綜合征不能算作一個獨立的問題,而是肥胖(尤其是腹型肥胖)、高血壓、血糖異常、血脂紊亂、微量白蛋白尿、高尿酸血癥、胰島素抵抗及高胰島素血癥等多種代謝異常,在同一個人身上集結的一種“病態癥候群”[1]。
如果你是大肚腩,或高血糖、高血壓甚至伴有血脂異常,那么恐怕已經是“代謝綜合征”的高危人群,亦或已經患有代謝綜合征了。
大量研究證實,益生菌在機體代謝過程中發揮著重要作用,可以促進營養物質的吸收和利用,提高基礎代謝率,維持健康的身體狀況。專注代謝領域,中創益科旨在利用微生物的奇妙力量助力新陳代謝的正常進行,動物雙歧桿菌乳亞種F1-7(以下簡稱“F1-7”)便是其開發的創新菌株之一。
01
代謝綜合征,人體健康的“隱性殺手”
代謝是生物體內一系列化學反應的總稱,涉及到能量轉換、物質合成與分解等過程。人體代謝“底盤穩固”,身體才能“長治久安”。
近年來代謝綜合征發病率急劇升高,已是不容忽視的健康問題。2023年發布的《代謝綜合征病證結合診療指南》顯示,我國20歲及以上人群代謝綜合征的患病率高達31.1%,據估算已超過4.5億人。值得警惕的是,近年來代謝綜合征的年輕化趨勢非常明顯,中青年白領正在成為新的“重災區”。飲食結構改變、久坐少動、工作壓力大等,都可能影響他們的代謝健康。
作為一種對人體有益的微生物,益生菌不僅有助于維護腸道健康,更有大量研究揭示其在人體代謝健康過程中發揮著重要作用。2022年世界衛生組織注冊的335項益生菌臨床試驗中,腸道健康遙遙領先占比28%,其次就是新陳代謝(20%),足見益生菌在代謝健康領域的潛力巨大。為了發掘不同菌株的功能實力和應用潛力,中創益科與中國海洋大學共建特殊食品用途益生菌/發酵劑創新聯合研究中心,并開發出專利獨家菌株動物雙歧桿菌乳亞種F1-7,以嚴謹、科學的循證背書為消費市場提供了值得信賴的健康選擇。
02
“明星益生菌”F1-7,從便秘到糖脂代謝的健康管理
不是所有的益生菌,都可以稱為“明星菌株”。擔得起這一“稱呼”的益生菌,不僅是健康功能方面的“多面手”,經過了多項動物和體外細胞研究的考驗,更擁有著高活性和良好的存活率。F1-7正是這樣一株歷經多重考驗的“明星益生菌”。
研究證實,F1-7在促進腸道蠕動、改善便秘方面有著出色表現。不止于此,還能通過增加腸道5-羥色胺(即血清素,又稱“快樂因子”)釋放調節人的情緒;增加GLP-1和胰島素分泌,減少胰高血糖素分泌,從而調節血糖紊亂、改善脂質代謝。由于F1-7的菌株代謝物還具有影響抗氧化酶活力、清除自由基等益處,在應對酒精性脂肪肝方面F1-7同樣具備優勢。
真正的“便秘救星“
腸道健康與每個人的身體息息相關,隨著飲食結構改變、生活節奏加快,多種多樣的腸道問題接踵而至,長期便秘就是其中一個“無形殺手”?;谶@一難題,F1-7通過了多項體內外研究的證實,并獲得多項研發專利,對其背后機制進行了詳細的深入和探討。
在體外實驗中,F1-7表現出了優良的黏附性、耐酸耐膽鹽能力和模擬胃腸液耐受性。為了進一步驗證單菌株的腸道改善效果,研究人員分別開展了斑馬魚和小鼠實驗[2]。結果表明,在1min的腸蠕動觀察中,F1-7呈現出的效果與陽性藥物(多潘立酮)基本接近,表現出明顯的促腸蠕動益處;顯著促進小鼠腸道轉運率,接近于陽性藥物水平。更重要的是,F1-7可以較長時間定植于小鼠大腸部位,包括盲腸和結腸,確保其可以長期發揮有益作用。
圖:各組別小鼠的腸道推進率變化
與此同時,F1-7影響機體便秘的背后機制也逐漸“浮出水面”。研究人員通過小鼠試驗觀察了F1-7與低聚甘露糖(KGM)組合對便秘的影響,證實其或可通過調節腸道5-羥色胺釋放,刺激局部腸道神經反射,啟動腸道分泌和推動運動,增加腸道蠕動能力[3]。
與模型組(M)相比,藥物組(P)和KGM+F1-7組小鼠糞便含水量顯著增加,糞便干結大大改善。進一步觀察發現,與其他組別相比,KGM與F1-7組合升高了小鼠體內的色氨酸水平,提高色胺水平(色氨酸可以在中樞神經元和腸嗜鉻細胞中轉化為5-羥基色氨酸和5-羥色胺);且有效提升了5-HT4G蛋白偶聯受體(5-HT4GPCR)和黏蛋白-2(MUC-2)的mRNA水平。
圖:KGM+F1-7對小鼠色氨酸和色胺水平的聯合作用
KGM+F1-7組合一定程度上還抑制了AQP3蛋白的表達,進而防止腸道上皮過度吸收水分,增加糞便含水量,改善糞便干結。測定小鼠中丁酸、丙酸、戊酸等水平,發現KGM+F1-7組合還顯著提高了短鏈脂肪酸SCFAs濃度,提供能量和調節電解質平衡。
糖代謝“不紊亂”
我國是糖尿病大國,國際糖尿病聯盟發布的最新數據顯示,全球糖尿病患者數達5.37億,中國的糖尿病患者數占1/4以上,達1.41億。從血糖正常到發病再到并發癥,糖尿病可能會持續3-5年,甚至10-20年,是一個長期的過程。脂代謝異常與糖代謝紊亂也存在著強相伴關系,糖尿病患者發生動脈粥樣硬化的風險是非糖尿病人群的3-4倍,是糖尿病患者死亡的最主要原因之一。聚焦“糖脂代謝”,中創益科的明星菌株F1-7是對目前人類面臨糖尿病挑戰的有力回應。
一項體外測試評估了F1-7改善胰島素抵抗和調節腸道激素釋放的相關機制,證實F1-7可顯著增加GLP-1,促進胰島β細胞分泌胰島素,并減少胰島α細胞分泌胰高糖素,從而降低血糖;同時增加PYY(肽YY,在醫療領域具有潛在的應用價值,比如痛風、調節血糖、血壓等方面。),從而減少脂質積累,改善胰島素抵抗[4]。與此同時,F1-7還可以降低組織炎癥與損傷,顯著減少細胞中的TNF-α(腫瘤壞死因子)和IL-6(白介素6)含量,激發機體本身代謝能力的恢復。給糖尿病人群額外補充F1-7,三個月之后發現受試者糖化血紅蛋白明顯降低,餐前餐后血糖值也逐漸呈穩定趨勢。
圖:腸上皮細胞CACO-2細胞和腸道巨噬細胞RAW264.7中的TNF-α和IL-6水平變化
影響脂質水平
脂質代謝紊亂,是一類對機體影響不亞于糖尿病的重要代謝性問題。脂代謝異常并非單純性攝入脂肪過多造成,還與脂肪類物質處理能力下降有關。近期研究證實,腸道菌群參與了心血管病進展相關的代謝通路,而益生菌及其代謝產物通過調整腸道菌群,或可改善動脈粥樣硬化斑塊形成,影響機體脂質水平。
相比其他組別,F1-7+磷蝦油混合物可以有效促進膽汁酸代謝,優化機體膽固醇結構,顯著降低血清總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)水平;主動脈斑塊堆積情況也顯著緩解[5]。作為一種慢性炎癥健康問題,“抗炎”對于動脈粥樣硬化的改善至關重要。F1-7菌株具有良好的動脈粥樣硬化相關炎癥改善能力,可以有效調節小鼠血清炎癥水平和主動脈炎癥因子相關指標表達,如TLR、MYD88、NF-kB等。
圖:小鼠血清總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)水平變化
聚焦“沉默”的肝臟
肝臟是“沉默的器官”,過度疲勞、飲酒、高脂肪飲食等都會對肝臟造成損傷,在早期不會有明顯不適,但一旦發病就不輕。肝臟是人體重要的代謝解毒器官,中醫更是將其譽為“將軍之官”,足以說明其“統領”地位。在支持肝臟健康層面,F1-7也是“一把好手”。
在一項高脂血癥模型的研究中,F1-7被證實可以有效調節脂質代謝,降低肝臟內膽固醇水平[6]。具體來說,F1-7顯著提高了肝臟內CYP7A1蛋白含量(CYP7A1,即膽固醇7α-羥化酶,是一種限速酶, 維持體內膽汁酸合成及脂質動態平衡),加速膽固醇分解,有效促進總膽汁酸的排出;觀察小鼠肝臟染色切片,發現F1-7組能夠有效改善肝內脂質堆積,減少細胞內脂滴沉積,肝細胞邊界也更加清晰。
左圖:小鼠肝臟內CYP7A1蛋白的水平;右圖:小鼠糞便中總膽汁酸含量
關注骨質疏松
骨質疏松在世界上被稱為“無聲無息的流行病”,是一種骨代謝異常慢性病。很多人說到骨質疏松第一反應都是年紀大了,這的確是一種自然衰老的體現,但現在快節奏生活也有很多不健康的行為(如久坐),可能給年輕人招來骨質疏松。當前,已經有許多研究注意到了益生菌與骨質疏松的關聯,如F1-7。
人體內的雌激素對骨骼有保護作用,可以避免骨量隨年齡增長而過快丟失。對女性來說,絕經后初期的5年中是骨量丟失最快的時期,可達50%。以卵巢切除(OVX)小鼠模擬絕經后婦女,發現補充F1-7可以顯著改善小鼠骨密度、骨體積/總體積比、有效抑制骨質流失[7]。同時,F1-7還可以抑制腸道炎癥細胞因子的表達,從而抑制破骨細胞的過度生成,其作用機制包括保護粘膜屏障的因子,如occludin、ZO-1、和MUC2,以及減少促炎M1巨噬細胞。研究從腸-骨軸的角度,為未來開發益生菌干預骨質疏松提供了新的方向。
圖:F1-7可緩解OVX小鼠的各類炎癥因子
03
激發機體內源性“代謝力”,打開益生菌千億市場
每個健康成年人的腸道菌群在一定時間內都是相對穩定的,但隨年齡、飲食、生理等環境的改變,腸道菌群結構會出現波動,繼而可能帶來一定的健康風險。作為增速飛快的領域之一,益生菌已經突破功能原料本身,活躍在了各個品類中。中創益科從全國各地篩選出六千多株不同菌株,優中擇優,首批開發出十多株對代謝健康有明顯作用的功能菌株,解決了選菌難、穩定難、有效難等問題,確保消費者可以用得安心。
聚焦日益年輕化的代謝健康難題,中創益科深入研究至基因級別,通過自主開發功能益生菌激發機體內源性“代謝力”,如上文提到的F1-7,針對身體情況做均衡、找平衡,廣泛用于膳食補充劑、固體飲料、乳制品及各類食品中,兼顧消費者的健康化和零食化需求。未來,中創益科也將堅持從源頭做原菌的理念,全方位打造“中國菌”并堅持自有菌株的產業化應用,真正打開益生菌的千億市場,讓更多國人受益。
參考文獻:
[1] Chen Y, Xu W, Zhang W, et al. Plasma metabolic fingerprints for large-scale screening and personalized risk stratification of metabolic syndrome. Cell Rep Med. 2023;4(7):101109. doi:10.1016/j.xcrm.2023.101109
[2] 張蘭威,呂優優,公丕民,等.一株促腸蠕動動物雙歧桿菌亞種F1-7及應用:CN202110565814.X[P].CN202110565814.X[2024-07-09].
[3] Lu Y , Yu Z , Zhang Z , et al. Bifidobacterium animalis F1-7 in combination with konjac glucomannan improves constipation in mice via humoral transport. Food Funct. 2021 Jan 21;12(2):791-801. doi: 10.1039/d0fo02227f. Epub 2021 Jan 4. PMID: 33393951.
[4] Zhang, Zhe, Xi Liang, et al. Evaluation of probiotics for improving and regulation metabolism relevant to type 2 diabetes in vitro. Journal of Functional Foods 64 (2020): 103664.
[5] Liang X, Zhang Z, Lv Y, et al. Krill Oil Combined with Bifidobacterium animalis subsp. lactis F1-7 Alleviates the Atherosclerosis of ApoE-/- Mice. Foods. 2021 Oct 6;10(10):2374. doi: 10.3390/foods10102374. PMID: 34681423; PMCID: PMC8535738.
[6] Liang X , Zhang Z , Zhou X , et al. Probiotics improved hyperlipidemia in mice induced by a high cholesterol diet via downregulating FXR. Food Funct. 2020 Nov 18;11(11):9903-9911. doi: 10.1039/d0fo02255a. PMID: 33094788.
[7] Zhang J, Liang X, Tian X, Zhao M, Mu Y, Yi H, Zhang Z, Zhang L. Bifidobacterium improves oestrogen-deficiency-induced osteoporosis in mice by modulating intestinal immunity. Food Funct. 2024 Feb 19;15(4):1840-1851. doi: 10.1039/d3fo05212e. PMID: 38273734.
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