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微生物穿“马甲”可更好治疗胃肠道疾病

发布日期:2021-12-17 15:48作者:滁州市科学技术局站管来源:科技日报阅读:字体【  

喝酸奶会把益生菌喝到肚子里,这些益生菌其实就是“活体生物药”,有利于我们的肠胃蠕动。科学家试图开发“活体生物疗法”应对人体的某些胃肠道疾病,但由于许多益生菌对氧极为敏感,使得制造、储存和运送它们变得很困难。据近日发表在《美国化学学会杂志》上的一项研究,美国麻省理工学院的研究人员通过为细菌覆盖一种由金属离子和多酚类有机化合物制成的涂层材料,能帮它们在制造过程中更好地存活下来。

大多数肠胃微生物都是厌氧的,有些可以耐受微量的氧气,但对另一些来说,氧气是致命的。要测试它们能否治疗人类疾病很困难,因为细菌需要被冷冻干燥并制成胶囊,才能用于治疗。

此次,研究人员决定尝试为厌氧菌穿上保护性的涂层“马甲”,他们在一种大肠杆菌和多形拟杆菌上测试了这种涂层。多形拟杆菌是最优秀的碳水化合物降解细菌,多存在于健康人的肠道微生物群中,对氧气非常敏感。

研究发现,当涂层中的多酚和金属离子被放入溶液中时,它们会形成一种二维的网格状薄膜。在这项研究中,研究人员使用了食品级的铁,以及3种被美国食品药品监督管理局(FDA)归类为GRAS(一般公认为安全)的多酚:没食子酸、单宁酸和表没食子儿茶素。这几种多酚类有机化合物都存在于茶叶和其他植物产品中。

如果将细菌也加入到溶液中,网格状薄膜就会在单个细菌细胞上自组装成一层涂层。这种涂层在冷冻干燥和制造过程中可以保护细菌。研究表明,被涂层覆盖的细胞是健康的,能够进行正常的细胞活动,尽管它们的生长被暂时抑制。而当暴露在酸性环境如胃液中时,涂层就会分解并释放细菌。

研究人员表示,这种涂层几乎可保护所有微生物。除了治疗人体胃肠道疾病,具有这种保护涂层的细菌也可以用于农业领域,例如帮助提高作物的抗逆性。此外,还可用它来保护用作疫苗的微生物。

总编辑圈点:

很多益生菌,碰到氧气不久后就会“阵亡”,即使被我们吞进肚子也白搭。但要制作益生菌胶囊,总免不了让它们接触氧气。科研人员决定为它们穿上涂层马甲,让它们扛住有氧环境,从而降低制造和储存的难度。来仔细看看这件马甲——由一些公认安全的元素组成,构成细菌的护卫。涂层不会影响细胞本身的活动和功能,更重要的是,等到了适宜的场所,比如酸性环境的人体胃部,这些涂层就会“功成身退”,让被妥帖保护的益生菌展现真正的本领。