“後生元時代悄然來臨。隨著後生元商業化進程的推進，它將給食品產業帶來多少變革與商機？”
當人們開始對腸道健康有了更深入的認知後，益生菌就成為市場上最受關注的原料之一。日本是全球益生菌最成熟的市場，超市、便利店裏布滿各類含益生菌產品，從傳統的乳製品到飲料、餅幹、果凍、糖果，甚至是泡麵都有益生菌的身影。
眾所周知，益生菌對於高溫、胃酸、膽堿等體內環境的敏感與耐受性，成為擴大其應用的一個障礙。如何在生產過程中維持菌群生存能力和穩定性，最終延長活菌產品的貨架期，成為行業亟待解決的問題。這也推進了滅活益生菌，即後生元（postbiotics）概念的誕生。
問(wen)題(ti)來(lai)了(le)，失(shi)去(qu)活(huo)性(xing)的(de)益(yi)生(sheng)菌(jun)還(hai)能(neng)發(fa)揮(hui)生(sheng)理(li)功(gong)效(xiao)嗎(ma)？產(chan)業(ye)界(jie)和(he)消(xiao)費(fei)者(zhe)對(dui)它(ta)的(de)態(tai)度(du)如(ru)何(he)？與(yu)活(huo)性(xing)益(yi)生(sheng)菌(jun)相(xiang)比(bi)，它(ta)的(de)優(you)勢(shi)體(ti)現(xian)在(zai)哪(na)裏(li)？國(guo)內(nei)推(tui)進(jin)後(hou)生(sheng)元(yuan)的(de)商(shang)業(ye)化(hua)，會(hui)遇(yu)到(dao)哪(na)些(xie)挑(tiao)戰(zhan)？
01
七年磨礪，
後生元引領腸道健康新時代
2013年，西班牙人Katerina Tsilingiri正式提出“postbiotics”概念。此後數年，來自不同國家的研究人員對後生元賦予了五花八門的名字：non-viable probiotics，inactivated probiotics，non-biotics，ghost probiotics，metabiotics，以及parabiotics（類生元）等。時至今日，後生元也尚未獲得一個權威或者官方的定義。2019年，法國巴黎-薩克雷大學的兩位微生物學家Philippe Langella和Rebeca Martín提出一個令很多學界同仁所認同的後生元定義：“具有生物活性的微生物的細菌體成分或微生物代謝產物”。
從腸道健康的角度看，益生菌、益生元和後生元都在人體內發揮著重要作用。後生元中包含著益生菌在裂解後釋放出來的生物活性物質，例如：磷壁酸、肽聚糖及其衍生多肽、細胞表麵蛋白、維生素、短鏈脂肪酸、有機酸、無細胞上清液等營養物質。鑒於此，國際學術界對於後生元的興趣與日俱增。自2013年後，從體外實驗，動物實驗到臨床試驗，涉及後生元的研究項目數量呈現快速增長的局麵。
盡管與益生菌/益生元相比，無論是起步時間還是論文總量，後生元都遠遠落後，但仍展現出巨大的，令學術界和產業界為之著迷的魅力。
自1970以來，全球針對益生菌、益生元與後生元的研究論文發表數量統計。圖片來源：Int. J. Mol. Sci. 2019, 20(19), 4673
由you於yu後hou生sheng元yuan包bao含han的de多duo重zhong成cheng分fen，生sheng理li機ji製zhi異yi常chang複fu雜za，目mu前qian學xue術shu界jie傾qing向xiang於yu針zhen對dui後hou生sheng元yuan中zhong的de單dan一yi提ti純chun物wu質zhi進jin行xing功gong能neng分fen析xi，如ru表biao麵mian活huo性xing蛋dan白bai，大da量liang實shi驗yan證zheng實shi它ta可ke以yi作zuo為wei改gai善shan結jie腸chang炎yan的de生sheng物wu製zhi劑ji，用yong於yu臨lin床chuang治zhi療liao。目mu前qian已yi發fa現xian後生元在抗炎、維護腸屏障、肥胖、免疫調節、高血壓、心血管疾病以及癌症等方麵的作用。
在促進益生菌增殖方麵，後生元也有著優異表現，絲毫不輸益生元。以錦旗生物研製的“益萃質”為例，針對5種不同益生菌的增殖作用，有4種明顯優於母乳寡糖。
“益萃質”與母乳寡糖促進不同益生菌株生長的對比。圖片來源：錦旗生物
除了生理功能研究，有機酸、環狀二肽和類細菌素等化合物也被發現在食品保存中的潛在應用。與人工合成物相比，這些天然來源的食品保鮮劑在安全性上更有優勢。此外，科學家們發現，後生元中的胞外聚合物能夠改善乳製品的流動特性，如粘度和醇厚感。因此，以後生元為主體的天然食品添加劑將會大大豐富現有的食品配料體係。
後生元的生理作用機製圖示。圖片來源：MicrobialCell Factories
與活性益生菌相比，後生元的優勢體現在哪裏？總體來說，後生元具有明確的化學結構、安全的劑量參數。後生元具有很好的吸收性、代dai謝xie性xing和he機ji體ti分fen布bu性xing。研yan究jiu顯xian示shi，後hou生sheng元yuan成cheng分fen易yi於yu被bei腸chang道dao吸xi收shou，菌jun體ti細xi胞bao破po壁bi後hou釋shi放fang的de代dai謝xie物wu可ke以yi直zhi接jie與yu小xiao腸chang上shang皮pi細xi胞bao接jie觸chu，增zeng強qiang利li用yong率lv。對dui易yi受shou活huo菌jun感gan染ran的de人ren群qun，不bu會hui出chu現xian菌jun群qun從cong腸chang腔qiang轉zhuan移yi到dao血xue液ye的de風feng險xian；此外，後生元也不會受到抗生素的幹擾抑製；提取、運輸和儲存都更加方便。
使用後生元可以在獲得益生菌類似益生功效的同時，避免了活菌本身生物利用度低、效果不穩定、易傳遞耐藥基因等問題，是未來益生菌領域研究的新方向。
圖片來源：錦旗生物
如今，產業界將後生元視為繼益生菌、益生元、合生元之後的第四代腸道微生物組群，“益生菌4.0”成為激勵後生元研究和產業化的響亮號角。
益生菌1.0到4.0時代。圖片來源：錦旗生物
與yu學xue術shu界jie的de繁fan榮rong景jing象xiang所suo不bu同tong，消xiao費fei者zhe對dui於yu後hou生sheng元yuan這zhe一yi新xin生sheng事shi物wu表biao現xian出chu矛mao盾dun的de態tai度du。一yi方fang麵mian，大da多duo數shu人ren仍reng相xiang信xin益yi生sheng菌jun是shi最zui重zhong要yao的de腸chang道dao健jian康kang因yin子zi，47%的美國人在購買益生菌產品時，就更為關心益生菌的活菌數量。另一方麵，消費者又對後生元這個新概念產生足夠的興趣。根據2019年8月Mintel所做的一項調查顯示：全球網民通過社交媒體關注益生菌、益生元和後生元的程度，均比2018年有所提升。其中，對後生元的關注度提升了近1倍。
2019年，網民在社交媒體上對益生菌、益生元和後生元的關注度均比2018年有所上升。圖片來源：Mintel
02
海外後生元的商業化之路
以充分的科學研究和臨床試驗為支撐，後生元在最近幾年快步走向商業化。營養保健品是後生元在食品領域開發最早的試驗田。從過往3年裏與後生元相關的發明專利中，我們就能看出：除了咖啡，後生元大多數被用在兒科營養、胃腸道疾病治療、乳糖不耐受嬰兒配方奶粉、減肥功能食品等功能型產品之中。
houshengyuanchanpindezuizhuyaoxingtaiyibanweihunhefajiaoyeganzaozhifen。muqianzaiquanqiushipinjutouheshengmingkexueyanjiuqiyedegongtongtuidongxia，yijingxingchengchujuguimodechanyelian。
後生元的常見生產工藝。圖片來源：錦旗生物
（1）嘉吉、ADM、杜邦推動下，美國後生元發力膳食補充劑市場
美國的後生元產品最早可以追溯到1998年，由全球規模最大的微生物發酵產品製造商DiamondVgongsikaifa。gaigongsifaxian，youyupinfanjiechuchanxianshangdejiaomufajiaowu，gongrenmendemianyixitongdedaoxianzhugaishan。jingguofanfushiyanhou，zhongyukaifachuyoujiaomufajiaoyezhichengdehoushengyuanzhijiEpiCor。製劑包含了數十種化合物和代謝物，在臨床上被證明可調節腸道菌群並支持免疫係統。攝入EpiCor後，在人體內以每天500 mg的低劑量被吸收腸道，而不會產生攝入益生元纖維後常見的副作用——腹脹。
圖片來源：embriahealth
EpiCor對熱、極端pH環境和壓力均相當穩定，如今已被廣泛用於零食棒，巧克力，軟糖和shot型飲料中。盡管這種原料具有輕微的鹹味與褐色外觀，但通過巧妙的配方設計與加工技術，這些小瑕疵都能夠得到很好的處理。
以EpiCor作為核心功能成分的產品。素材來源：epicorimmune
2017年，嘉吉收購Diamond V後，繼續推動EpiCor的商用化進程。2019年9月，嘉吉成立健康技術部門（CHT），主攻以EpiCor為核心的後生元產品開發。收購3年來，EpiCor銷售業績複合年增長率達到67％。2020年2月，嘉吉向FDA提交GRAS申請，希望給EpiCor的安全性一個權威認可，從而可在添加EpiCor的產品配料表中標示為“（幹）酵母發酵液”，或“用釀酒酵母製成的酵母發酵液”。
EpiCor開發20年，成為美國後生元商業化的一個經典案例。在它的鼓舞下，其他食品巨頭也加快了在後生元領域的追趕腳步。
2019年，ADM公司開發出乳雙歧杆菌乳酸亞種BPL-1，zheshishijieshangdiyikuanzhenduitizhongguanlidehoushengyuanzhiji。gaijunzhuxicongmuruweiyangyingerfenbianzhongtiqufenli，youzhuyujianshaotineizhifang，jiangdidanguchunhanliang，kangyanghuahexiaojianyanzhengdeng。keyongyushipin、飲料、膳食補充劑等各類產品形態中。
BPL-1後生元製劑在各類產品中的應用。圖片來源：ADM Biopolis
今年9月，杜邦人類微生物風險投資公司與寶潔公司聯合啟動NGPs項xiang目mu，共gong同tong開kai發fa針zhen對dui人ren類lei健jian康kang的de下xia一yi代dai益yi生sheng菌jun。包bao括kuo探tan索suo巨ju大da益yi生sheng潛qian力li的de益yi生sheng菌jun，益yi生sheng元yuan和he後hou生sheng元yuan。開kai發fa的de益yi生sheng菌jun產chan品pin將jiang重zhong點dian應ying用yong於yu母mu嬰ying，腸chang道dao，代dai謝xie和he腦nao部bu健jian康kang領ling域yu中zhong。
（2）好侍、朝日、日清領銜，日本後生元應用向常規食品擴散
作為全球益生菌開發最成熟的市場，日本在後生元商業化方麵也領跑全球。
2018年，日本益生菌製品的總市場規模達4000億日元。其中，約75%為活菌產品，25%為死菌（後生元）產品。由於活菌市場競爭激烈，近年來，更多的食品與保健品企業，尤其是龍頭企業將目光投向了具有更高適應性、同時開發程度尚淺的後生元市場。除了早已深耕滅活菌領域多年的好侍食品外，森永、麒麟、龜田製果等行業領頭羊紛紛入局，引發後生元開發熱潮。幾家後生元原料供應商的年銷售額增長率達到10-30%，即便如此，後生元原料依然處於供不應求的狀態。
日本對於後生元的研究可以追溯到20世紀初。1914年，正垣角太郎創立了日本乳酸菌學會。1940年nian代dai，正zheng垣yuan一yi義義在zai研yan究jiu中zhong發fa現xian了le乳ru酸suan菌jun代dai謝xie產chan物wu，它ta以yi大da豆dou或huo酸suan奶nai為wei原yuan料liao，使shi用yong乳ru酸suan菌jun和he酵jiao母mu聯lian合he發fa酵jiao，再zai提ti純chun而er成cheng，這zhe是shi後hou生sheng元yuan利li用yong最zui早zao的de雛chu形xing。
圖片來源：koei-science.com
時至今日，日本對於後生元的利用形式已經十分豐富，包括膠囊、片劑、後生元原液、保健飲料等多種形式，能滿足不同人群的日常需求。
在後生元開發與利用方麵，日本House（好侍）食品可以算是行業的先驅者。當家菌株L-137乳酸菌不僅被運用在傳統的乳酸菌飲料與酸奶生產中，也被應用於咖喱、奶昔等多品類的產品；不僅有添加菌株的產品，還有適於常溫保存，可以直接用水送服的粉末，適用範圍非常廣泛。
圖片來源：好侍官網
好侍食品對L-137乳酸菌的研究始於1990年代。當時好侍的前身武田食品工業發現了一種獨特的、能夠分解澱粉的乳酸菌株，而其它乳酸菌株並未發現有這種特性。研究者嚐試將該菌株加入到蔬菜汁、甘酒與醃漬食品中，但都沒有起到改善產品風味的預期作用。當時，武田食品工業正在開發具有免疫作用的食品，於是在實驗中將L-137菌株與其它乳酸菌的生理指標進行比較，最終發現其對免疫細胞產生的淋巴因子——白介素-12具ju有you強qiang力li誘you導dao作zuo用yong。由you於yu在zai實shi驗yan中zhong，研yan究jiu人ren員yuan發fa現xian隨sui著zhe菌jun群qun數shu量liang增zeng加jia，菌jun株zhu誘you導dao淋lin巴ba因yin子zi產chan生sheng的de能neng力li會hui變bian弱ruo，所suo以yi為wei了le保bao證zheng菌jun株zhu的de產chan生sheng誘you導dao能neng處chu於yu最zui佳jia狀zhuang態tai，對dui菌jun群qun進jin行xing了le加jia熱re滅mie活huo處chu理li。
實驗表明，經過加熱處理後的菌群不僅能夠適應常溫保存，且更不易受消化液的影響，對小腸免疫力的提升效果不降反升；1g滅活乳酸菌含有的菌體數也大大高於活菌，種種特性反映出L-137是一種完全能適應加熱處理的乳酸菌株。
左圖：加熱後乳酸菌的提升免疫力效果更加顯著。右圖：L-137菌株與其它乳酸菌相比提升免疫力的效果更強。圖片來源：好侍官網
經加熱處理後，L-137乳酸菌在人工腸液中提升免疫力效果更好。圖片來源：好侍官網
L-137菌株的保健效果主要體現在免疫機能上升、預防感冒和改善牙周炎症等方麵。它也能改善畜禽與水產品的飼育品質、提高動物的抗病能力。在改善表皮細胞的透明質酸分泌上，L-137也有值得期待的應用前景。
除好侍之外，日本其他乳業巨頭也加入了後生元市場的爭奪戰。2020年4月，朝日旗下Calpis首款使用後生元成分的機能性表示產品「カラダカルピス」正式麵世。產品中加入獨家開發的澱粉乳杆菌CP1563菌株的代謝產物10-HOA，有助於減少腹部脂肪。
含有後生元成分10-HOA的「カラダカルピス」乳酸菌飲料。圖片來源：日本雅虎
與普通飲料相比，這款含10-HOA的乳酸菌飲料能夠明顯減少腹部脂肪麵積。圖片來源：Calpis官網
好侍、朝日等公司的後生元主要針對人體健康的改善，而日清公司開發的後生元則具有令人耳目一新的功效。
2019年1月初，日清發售「ヒアルモイスト発酵液」，其(qi)中(zhong)含(han)有(you)的(de)乳(ru)酸(suan)菌(jun)株(zhu)具(ju)有(you)能(neng)夠(gou)促(cu)進(jin)人(ren)體(ti)產(chan)生(sheng)透(tou)明(ming)質(zhi)酸(suan)的(de)機(ji)能(neng)，是(shi)世(shi)界(jie)唯(wei)一(yi)一(yi)款(kuan)宣(xuan)稱(cheng)此(ci)種(zhong)功(gong)能(neng)的(de)乳(ru)酸(suan)菌(jun)株(zhu)。一(yi)瓶(ping)飲(yin)料(liao)中(zhong)含(han)有(you)的(de)透(tou)明(ming)質(zhi)酸(suan)量(liang)是(shi)同(tong)類(lei)產(chan)品(pin)的(de)5倍，同時配合膠原蛋白，是後生元在美容訴求方麵具有代表性的新產品。截止2020年7月，該產品已經斬獲7項最佳美容產品大獎，堪稱美容飲料界的一匹黑馬。
圖片來源：www.hyalmoist.jp
除此之外，龜田製果推出兩款用植物性乳酸菌製成的後生元，分別抑製肌膚幹燥和提升免疫、對抗花粉過敏症；IHM株式會社的後生元具有消炎、抑製腫瘤細胞生長、預防流感等作用；BRM株式會社的後生元宣稱能夠活性化白血球，從而提升免疫力。
03
中國後生元，
在質疑與阻礙中破土而生
xiangbiyuyijingshuliqilaogujiankangxingxiangdeyishengjunheyishengyuan，houshengyuanzaizhongguohaitaixianxiaozhongyuqianyan。qizhong，renmenduihoushengyuangongxiaodecuowurenzhihefaguishangdezhihou，shihoushengyuanpotuershengsuobixumianlindeliangdaozhangai。
（1）活著才有效？國內對後生元功效認知的誤區
在人們普遍追求“健康”、“新鮮”的今天，各種加入益生菌的產品，其“活性”概念就尤顯重要。在廣告宣傳的不斷強化下，絕大多數消費者會認為“活性益生菌才有效果”，“活著到腸道才是最佳”。因此，滅活益生菌就顯得與主流觀念格格不入。
圖片來源：theskinengineer
後生元相對於益生菌的優勢，前麵已經詳細闡述過。這裏我們再從數量和安全性2個角度分析後生元到底好在哪裏。
首先，在適宜介質中培養的乳酸菌通過加熱殺菌後，菌體可以高度富集。一般的活菌培養至1000億個/g 已是技術上的極限，而滅活乳酸菌可以達到7萬億個/g。很顯然，添加少量的滅活菌就可以攝取到更多的菌體。
再者，有效性與安全性一直是消費者關注的焦點。
和腸道伴生的益生菌對低溫、高溫、胃酸、膽汁、幹燥、氧氣等非常敏感，很容易失活，在保存與運輸、貨架期間都會不斷有菌體細胞死亡。然而，滅活益生菌卻能始終保持功效。與活菌相比，滅活菌的保存期限可以達到2年。而且，滅活菌體不再生長，使用過程中的汙染風險幾乎為零。
添加後生元，可以避免含益生菌產品有效成份不穩定，使用效果不可靠等導致的消費糾紛與訴訟，有利於維護產品形象及企業聲譽。
Dairy & Food Culture Technologies的MaryEllen Sanders博士表示，在大約75％的研究中，滅活菌與活性益生菌之間的功效沒有差異。大約40％的比較結果顯示滅活菌比安慰劑或活菌效果好。
（2）法規滯後與技術落後形成發展製約
我國在2001年發布了《可用於保健食品的益生菌菌種名單》以及《可用於保健食品的真菌菌種名單》，此後，2010年和2011年又相繼發布《可用於食品的菌種名單》和《可用於嬰幼兒食品的菌種名單》。截止2019年，可食用菌種名單裏包含了35個種或亞種。
我wo國guo現xian行xing的de益yi生sheng菌jun食shi品pin管guan理li規gui定ding及ji相xiang關guan技ji術shu規gui範fan已yi實shi施shi較jiao長chang時shi間jian，部bu分fen規gui定ding和he要yao求qiu已yi無wu法fa適shi應ying益yi生sheng菌jun研yan究jiu的de最zui新xin進jin展zhan，如ru滅mie活huo菌jun及ji菌jun種zhong代dai謝xie產chan物wu的de應ying用yong，並bing沒mei有you相xiang關guan的de規gui定ding。
在益生菌安全性標準方麵，由於各國對益生菌的規定不同，在國際水平上還缺乏統一的益生菌安全性評價方法與管理要求。在《世界益生菌安全性評價辦法》中zhong，作zuo者zhe對dui各ge國guo益yi生sheng菌jun體ti內nei和he體ti外wai兩liang個ge方fang麵mian的de安an全quan性xing評ping價jia方fang法fa進jin行xing了le整zheng理li，盡jin管guan益yi生sheng菌jun大da多duo安an全quan，對dui於yu體ti內nei以yi及ji特te殊shu人ren群qun使shi用yong益yi生sheng菌jun的de測ce試shi仍reng有you所suo欠qian缺que。此ci外wai，益yi生sheng菌jun安an全quan性xing標biao準zhun上shang也ye稍shao顯xian滯zhi後hou，限xian製zhi了le後hou生sheng元yuan的de商shang業ye化hua開kai發fa。
目前，受到技術水平的限製，大多數研究僅著眼於蛋白質、多糖等活性物質，未能進行更高分辨率的效應物質識別。今後益生菌代謝產物的分離鑒定及功能學評價將是後生元能否市場化的關鍵。
（3）錦旗生物：國內後生元商業化典範
錦旗生物集團是當前國內後生元製品最大的研發與生產企業。11月2日，在2020中國特殊食品大會上，憑借多年的益生菌技術儲備與開發經驗，錦旗生物發布了“Totipro益萃質應用方案”，引發行業熱議。
Totipro益yi萃cui質zhi嚴yan格ge挑tiao選xuan由you經jing過guo臨lin床chuang人ren體ti實shi驗yan驗yan證zheng有you效xiao的de益yi生sheng菌jun，在zai體ti外wai模mo擬ni人ren體ti腸chang道dao發fa酵jiao環huan境jing，優you化hua培pei養yang菌jun體ti條tiao件jian，刺ci激ji菌jun體ti活huo效xiao因yin子zi分fen泌mi，並bing且qie與yu台tai灣wan食shi品pin工gong業ye發fa展zhan研yan究jiu所suo共gong同tong創chuang新xin研yan發fa熱re鎖suo存cun技ji術shu與yu多duo層ceng複fu合he抗kang性xing微wei利li技ji術shu，將jiang功gong能neng菌jun特te定ding生sheng長chang時shi間jian點dian代dai謝xie的de後hou生sheng元yuan以yi粉fen劑ji的de形xing式shi保bao存cun下xia來lai，具ju有you保bao護hu胃wei腸chang道dao、抗菌、口腔健康，免疫調節，代謝調理，抑製黑色素等多重功效，自2017年推出以來應用於各種機能食品，包括速溶衝泡型產品，糖果、風味飲品等，實現營養品生活化，並展現多元化產品的開發實力，更連續2年榮獲創新類獎項肯定，被譽為“邁向益生菌4.0時代的標誌性產品”。
Totipro益萃質已應用在飲品、湯品、糖果、功能食品等品類中。圖片來源：錦旗生物
Totipro益萃質已布局國際9項功效專利申請，所采用的獨家熱鎖存技術斬獲台灣第16屆新創獎。
04
總結
2018年，知名學術期刊“Trends in Food Science &Technology”發表文章，預言後生元/類生元將是功能性食品的明日之星。
今年8月20日，中國食品科學技術學會發布“益生菌科學研究十大熱點”，“益生菌與後生元/類生元”位列第七。
congzhengshigainianbeitichuzhijin，houshengyuancaiganggangmanqisui。jinguantahaimeiyoutongyidedingyihebiaozhun，dantashenshangsuojuyoudefeifanqizhirangshipinchanyekandaoleguangkuodeshangji。houshengyuandailaidebujinjinshigenghaoyong、更安全的益生功能解決方案，而且也必將促進微生物組學、營養學、食品加工技術、風味質構調整技術、保藏技術等一係列基礎科學與應用科學的跨越式發展。食品創新維度也將因此而大為豐富。
不管大眾認知能否更新，也不管食品企業是否關注，後生元時代已經悄然來臨。我們拿什麼去迎接新的時代？
參考文獻：Editorial: Next-Generation Probiotics: From Commensal Bacteria to Novel Drugs and Food Supplements. Front. Microbiol., 27 August 2019
評論