专题介绍
益生菌与益生元:个人护理的应用

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什么是益生菌和益生元?


益生菌(Probiotics)是针对人类肠道系统发展起来的概念。2002年世界卫生组织将益生菌做出的定义:“益生菌是一类存活的微生物,当摄入合适的量时,能对寄主产生健康作用。”当中的寄主包括人体和动物。在皮肤学领域,益生菌常指对人体皮肤健康有益的共生菌或者环境中的微生物。


益生元(Prebiotics)主流的定义也依然是膳食补充剂:“益生元是一种膳食补充剂, 通过选择性的刺激一种或少数种菌落中的细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响从而改善寄主健康的不可被消化的食品成分。(Gibson and Roberfroid,1995) ”虽然如此,益生元的应用也渐渐发展到皮肤学领域,常指“有益于皮肤微生物组健康平衡”的物质或产品。


此外,益生菌的代谢产物(Metabolites)也被广泛研究。有人提出,微生物与人体细胞的交互作用本质上是生物代谢的化合物与细胞的生物化学反应,所以益生菌的灭活代谢产物也能具有益生菌的生理活性。应用益生菌的代谢产物,既能保留其发挥功能和作用的活性物质,又避免了在人体上应用活菌的各种风险和法规问题,因而成为市场上发展较成熟的应用。


益生菌有哪些?


广泛认可的肠道益生菌有下面几个属的特定菌种:乳杆菌属(Lactobacillus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、链球菌属(Streptococcus)、乳球菌属(Lactococcus)等;也包括真菌酵母属(Saccharomyces)的一些特定菌种。


上述的特定益生菌主要是在肠道发挥作用,包括调节消化系统、生成维生素、转化特定的活性物质、调节免疫系统等。皮肤和肠道不同之处在于,皮肤相对低温、干燥而且缺乏细菌必需的营养物质,因此很多肠道益生菌并不能在皮肤上定殖。然而其发酵产物应用在皮肤上仍可能具有生理活性,因此也属于广义益生菌的范畴。很多类似的菌种发酵产物(例如半乳糖酵母样菌发酵产物滤液、双歧杆菌发酵产物溶胞物等)在个人护理行业已经有数十年的应用历史,也能在中国作为化妆品原料备案使用。


微生物组的重要性在哪里?


最早就是科学家发现在肠道定殖的微生物对人体健康有积极的影响,从而提出益生菌和益生元的概念。对益生菌和益生元的研究往往是对特定部位微生物组(Microbiome)的研究。


目前已知人体上分布有1万种不同的微生物,其拥有的基因总和大概是人类的10到100倍,有人将人体微生物组称作人类的第二套基因组。皮肤是人体最大的器官,栖息着不计其数的微生物:细菌、真菌、病毒。微生物组在抵抗外来致病菌的入侵、免疫系统的发育和天然物质的分解上都起着至关重要的作用。


皮肤微生物组的平衡被打破,有可能破坏皮肤屏障或者导致免疫系统的不良发育,从而引起皮肤乃至全身性的疾病。此外一些研究和理论表明,皮肤微生物组的多样性也有可能与特应性敏感特质(如过敏)呈正相关。


研究皮肤和口腔的微生物组对个人护理行业开发崭新的解决方案有重要的意义,众多的国际企业也投入了相当的精力在这个领域上。


益生菌和益生元在个人护理的应用有哪些?


由于益生菌和益生元在肠道方面的研究较成熟,市场上已经推出了不少带有改善皮肤状态的口服产品。这些产品包括口服的活菌、益生元以及益生菌的发酵产物(常见的如乳制品)。对改善皮肤状态的宣称包括增强皮肤的免疫能力,抵抗紫外线照射造成的损伤,提高皮肤屏障能力,减少经皮水分流失等;2010年欧莱雅和雀巢的合资公司推出一种口服的乳酸菌益生菌产品,宣称可以显著改善头皮的屏障功能和减少头皮屑。


利用益生菌的代谢产物作为活性物质是个人护理市场比较常见的应用。这些产物包括:


  • 微生物代谢生成的有机酸(如乳酸、曲酸、乙酸、柠檬酸等)可以调节皮肤表面的pH值,抑制其他微生物,并有一定的光滑润肤的作用。

  • 代谢产物中的氨基酸是皮肤的天然保湿因子。

  • 细菌素是微生物用以抑制和杀灭其他细菌的抗菌多肽,通过特定的生产和应用可以作为化妆品中的益生元、防腐剂和祛臭剂使用。

  • 某些微生物也能代谢出神经酰胺和神经鞘磷脂磷酸二脂酶,这些物质能够补充皮肤的神经酰胺,增强皮肤的屏障能力。

  • 微生物也能生成维生素B族等维生素物质,有一定的皮肤调理和美白的功效。

  • 代谢物中的多肽、单糖、多糖等物质,可能有各种各样的活性。

值得注意的是,同一个菌属的不同菌种的代谢产物是有差异的,而不同的发酵底物和发酵环境会导致代谢路径的改变,从而产生不同的物质。菌种筛选、发酵控制和功效验证是应用益生菌代谢产物的关键。


(本文节选自天晟生物报告《益生菌与益生元:个人护理的应用》,如需全文和主题演讲,请联系我们的客服团队Sales@TS-Biotech.com)