近年來，人們對益生菌（最常見的是乳酸菌（LAB））的健康益處的認(rèn)識迅速提高，益生菌產(chǎn)品的全球市場也是如此。因此，益生菌產(chǎn)品的市場供應(yīng)變得越來越多樣化，有大量發(fā)酵食品和補充劑、配方、種類和菌株。21世紀(jì)初期，赫坦研發(fā)團(tuán)隊就致力于益生菌的研究，申請了多項發(fā)明專利，同時在改善幽門螺桿菌感染的應(yīng)用中取得重大進(jìn)展，開發(fā)出赫坦益生菌系列產(chǎn)品，成為益生菌行業(yè)的一顆新星。

市場上的益生菌產(chǎn)品種類繁多，提供可靠的方法來確保益生菌的生存能力是衡量益生菌產(chǎn)品優(yōu)劣至關(guān)重要的標(biāo)準(zhǔn)。益生菌是一類獨特的產(chǎn)品，因為它們由活生物體組成，糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織將益生菌定義為“當(dāng)給予足夠量時，會給宿主帶來健康益處的活微生物”。為了確保益生菌產(chǎn)品含有足夠數(shù)量的活生物體，在一定保質(zhì)期內(nèi)菌落形成單位（CFU）中活菌的存活率信息體現(xiàn)了這一點。

益生菌產(chǎn)品在生產(chǎn)和運輸、存儲過程中的影響因素

生產(chǎn)過程：

在發(fā)現(xiàn)有益的益生菌菌株后，需要在益生菌產(chǎn)品上市之前進(jìn)行生產(chǎn)，而生產(chǎn)過程中的不同操作會影響益生菌的生存能力等許多方面。

首先，新菌株必須能夠通過大規(guī)模發(fā)酵保持其質(zhì)量。在規(guī)?；l(fā)酵中，幾個因素可能與實驗室規(guī)模有很大不同，例如培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)時間、pH值，這些因素都會影響細(xì)胞對后續(xù)加工步驟的耐受程度。

其次，為了方便進(jìn)一步處理，通常優(yōu)選干燥步驟，例如冷凍干燥（凍干）或噴霧干燥。干燥是將細(xì)胞置于靜止、非代謝狀態(tài)以長期保存直至消耗的一種方式。脫水通常涉及細(xì)胞膜的剪切應(yīng)力和嚴(yán)重的機(jī)械應(yīng)力，這可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡。水的去除迅速增加了細(xì)胞表面積和細(xì)胞體積之間的比率，導(dǎo)致膜變形。細(xì)胞膜與周圍空氣的接觸增加了活性氧物種造成損害的風(fēng)險。

根據(jù)選擇的干燥方法，會引入額外的應(yīng)力。在冷凍干燥中，細(xì)胞外冰晶的初始形成導(dǎo)致介質(zhì)溶質(zhì)濃度增加，導(dǎo)致滲透壓力。冰晶也在細(xì)胞內(nèi)形成，可能導(dǎo)致膜破壞和細(xì)胞器破壞。此外，冰晶的形成會導(dǎo)致活性氧的濃度增加。在噴霧干燥中，熱是主要的應(yīng)激源，影響了大部分細(xì)胞成分。盡管噴霧干燥中的確切失活機(jī)制尚未完全了解，但暴露于熱應(yīng)力可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和膜失穩(wěn)，核糖體損傷可能是熱失活的關(guān)鍵成分。

運輸和儲存

生產(chǎn)后，益生菌產(chǎn)品必須從生產(chǎn)現(xiàn)場運輸，并在給定條件下保存，保存時間通常超過12個月，如赫坦復(fù)合益生菌可在常溫下存儲24個月。在儲存期間，細(xì)菌細(xì)胞可能會暴露于環(huán)境壓力源，如溫度、水、氧化、pH和光照。儲存期間的一個不希望的影響是膜脂質(zhì)氧化，一般來說，低溫和低濕度有助于提高儲存期間的存活率。

對益生菌產(chǎn)品的影響因素有很多，這些影響不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)、運輸、存儲過程中，甚至在人體中益生菌依然受到不同應(yīng)激源的影響。益生菌產(chǎn)品必須能夠在其生命周期內(nèi)耐受多種不同的應(yīng)激源。首先，在制造過程中，其次，在儲存和運輸過程中，最后，在其通過胃腸道GIT過程中。

益生菌產(chǎn)品在通過胃腸道時的影響因素

除了應(yīng)對制造、儲存和運輸?shù)牟煌瑝毫ν猓罱K的益生菌產(chǎn)品還應(yīng)該能夠在通過人體的過程中存活并保持其活性。 根據(jù)產(chǎn)品類型，在食用前或食用過程中，干細(xì)胞必須進(jìn)行再水化。 再水化對細(xì)胞膜具有挑戰(zhàn)性，因為它包括從凝膠狀狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕顟B(tài)。

補液后，細(xì)菌細(xì)胞必須通過具有挑戰(zhàn)性的上消化道才能存活。上GIT為攝入的益生菌提供了多項試驗，第一個挑戰(zhàn)是通過胃，胃液將細(xì)菌暴露在低pH值 (< 3) 和高濃度胃蛋白酶中，這兩種應(yīng)激源均可導(dǎo)致細(xì)胞失活和死亡。然而，胃液的pH值、成分、緩沖能力和容量以及轉(zhuǎn)運時間在很大程度上受近期食物消費史的影響。此外，通過GIT的存活高度依賴于應(yīng)變并取決于產(chǎn)品基質(zhì)，例如粉末或膠囊。

第二個挑戰(zhàn)是通過小腸的十二指腸環(huán)，主要發(fā)生膽汁鹽暴露。與低pH值相比，膽汁對細(xì)菌的危害更大，因為它起到清潔劑的作用，從而破壞細(xì)胞膜。暴露于膽汁會改變細(xì)胞膜中的脂質(zhì)，可能會影響細(xì)胞滲透性和細(xì)胞膜與其環(huán)境之間的相互作用。正如Bustos等人所強調(diào)的那樣。菌株之間膽汁耐受性的差異也取決于表達(dá)膽鹽水解酶的能力。 膽鹽水解酶陽性的 LAB 菌株對膽汁暴露的后果更耐受。根據(jù)世界衛(wèi)生組織，水解膽汁鹽的能力被認(rèn)為是益生菌的主要特征之一，盡管并非所有益生菌都具有這種能力。除了膽汁鹽水解，LAB 菌株還可以擁有其他能力來應(yīng)對膽汁暴露，例如膽汁鹽的主動外排以及細(xì)胞壁和細(xì)胞膜成分的變化。除了膽汁鹽，小腸還含有胰酶和脂肪酶，它們也可能對細(xì)菌有害。

除了在通過人體的過程中存活之外，益生菌還必須處于充分的狀態(tài)才能產(chǎn)生有益的健康效果。 與現(xiàn)有微生物群的營養(yǎng)相互作用、上皮屏障的增強、免疫調(diào)節(jié)、抗菌物質(zhì)的分泌、通過定植在腸道中的長期持久性以及形成生物膜的能力，都是與益生菌功能相關(guān)的因素。粘液結(jié)合菌毛，它能夠?qū)崿F(xiàn)宿主相互作用、粘附和生物膜形成，并且可能參與免疫調(diào)節(jié)相互作用，可以在具有挑戰(zhàn)性的宿主環(huán)境中以較低程度表達(dá)，或者通過暴露于例如剪切應(yīng)力而被破壞。

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