植物乳杆菌KLDS1.0386与色氨酸混合物在制备预防结肠炎的药物中的应用

1、技术分析（创新性、先进性、独占性）

炎症性肠病是一种慢性且易复发的自身免疫性疾病，包括溃疡性结肠炎（ulcerative colitis, UC）和克罗恩病（crohn's disease, CD）两种疾病类型。过去一直认为IBD是“西方疾病”，主要集中在欧洲、北美和新西兰等发达国家，而近年来随着工业的发展，亚洲国家的IBD发病率急剧上升，目前，IBD已发展成为全球性的疾病。IBD临床表现为腹泻、便血、体重降低等症状，UC主要影响结肠黏膜，引起血便，CD可在整个胃肠道呈节段性分布，引起瘘管，由于IBD反复发作，病程较长，严重影响人们的生活质量。目前，IBD的病因和发病机制尚未完全明确，但随着检测技术的发展，越来越多的证据表明宿主肠道的共生微生物失调引发先天性和适应性免疫反应紊乱进而导致遗传易感宿主出现肠道炎症。目前IBD的治疗方法主要为药物治疗，容易引起机体代谢紊乱或产生特异性不良反应等毒副作用，不适合长期使用，因此，寻找安全、有效缓解IBD的方法至关重要。

色氨酸作为必需氨基酸，在人体内不能合成，需从饮食中获取，很多研究发现色氨酸在维持肠道微生物和肠粘膜免疫之间的平衡发挥重要的作用。最新的研究表明色氨酸调节肠道免疫的本质并不是色氨酸本身，而是在肠道微生物的作用下，色氨酸分解为吲哚及吲哚酸衍生物，其中吲哚-3-乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）作为芳香烃受体（Aryl hydrocarbon receptor，AHR）的高亲和配体，可激活免疫系统，增强肠上皮屏障，以及肠道激素的分泌，从而发挥抗炎、抗氧化或抗毒性作用[7, 8]。但肠道微生物利用色氨酸的能力有限，本研究以乳酸菌作为实验对象，筛选出一株能够高降解色氨酸的乳酸菌，以期开发出高效、安全的缓解结肠炎的天然药物。

乳酸菌是益生菌的主要来源，主要从酸奶、泡菜等发酵食品中分离得来。乳酸菌除广泛应用于食品中外，已被证明可有效预防或治疗各种疾病，例如免疫调节、降胆固醇、抗肿瘤等益生功能。乳酸菌可通过黏附定植到肠道，调整肠道微生物结构，激活机体免疫，从而发挥出相应的益生功能。大量体内、体外及临床研究证实不同种属乳酸菌具有缓解肠道炎症的功能，但乳酸菌与色氨酸对结肠炎的预防作用报道较少。

本项目创新地研究植物乳杆菌KLDS1.0386与色氨酸混合物在制备预防结肠炎的药物中的的作用及应用，目前国内外尚无相关研究及技术。本项目具有良好的先进性和独占性。

主要应用于保健品，功能食品，益生菌制剂和乳制品。本项目于2020年11月获得授权专利，已经进入中试阶段，尚未转化应用。

肠道菌群是膳食与人体健康的桥梁，参与调控宿主的营养、代谢和免疫等，菌群结构改变与糖尿病等代谢性疾病的发生密切相关。益生菌及新食品资源的开发将作用今后我国食品领域一大重点。益生菌拥有“营养与健康”双重基因，调节肠道健康、改善代谢综合症，益生菌产业在保障人类健康中发挥重要作用。开发优质益生菌资源、深入挖掘益生菌功能、研发功能明确且精准靶向的健康食品、拓展其营养功能，将推动我国益生菌产业发展，增强国际竞争力，有助于解决日益加剧的健康问题，提高人民营养健康水平。符合政府导向，符合“健康中国”国家战略。

我国益生菌资源丰富，无疑是一笔巨大的生物宝藏，开发和利用益生菌资源具有重大的战略意义和重要的现实价值。目前国内已有多个团队致力于菌种资源库的建立，并已建成了一定规模的益生菌菌种库。然而，在这庞大的益生菌资源中，目前应用于产品研发和产业化生产的甚少，大多数菌株的研究局限于实验室水平，并未真正与产业接轨。同时，在这少数产业化的菌株中，由于起步晚等原因菌株功能挖掘远不及国外。如日本养乐多对其明星菌株干酪乳酸杆菌-代田株的研究已有100余年历史，菌株功能的全面系统挖掘为其产品屹立于国际市场奠定了坚实基础。我国当前益生菌功能解析，大多局限于菌体层面，具体什么功能因子起作用、如何发挥作用等研究还不够。益生菌功能成分挖掘及评价密切关系人的营养和健康，很需要挖掘开发适合中国人群营养和健康特征的优质益生菌。国内关于益生菌对肠道微生态的调控机制研究尚处起步阶段，迫切需要在该领域取得突破性进展。

我国益生菌产业起步晚，增速略高于全球平均。中国的益生菌产业开发落后欧洲、日本等地区约15-30年，正式开始于20世纪90年代末，但进入21 世纪后，国内益生菌市场呈现奋起直追的态势。2020年国内益生菌市场容量将达到879亿元，益生菌补充剂市场已经成为增速最快的细分领域之一，而且具有巨大的进步空间，未来发展趋势良好。