経口プロバイオティクスは、口、胃、腸、結腸を通過する際にさまざまな課題を伴います。 消化管の過酷な環境と外来細菌種に対する共生細菌の定着抵抗性は、経口プロバイオティクスの健康効果に影響を与える 2 つの大きな障害です。
消化管におけるプロバイオティクスの輸送
1. 口腔
プロバイオティクスを摂取すると、最初に口の中の唾液と接触します。 唾液は透明な弱酸性の粘液で、口腔粘膜を潤滑し、食物を溶かし、嚥下を助けます。 唾液中の免疫成分には、分泌型免疫グロブリン A (IgA)、免疫グロブリン G (IgG)、免疫グロブリン M (IgM) が含まれます。 非免疫成分には、タンパク質、ムチン、ペプチド、酵素が含まれます。 したがって、唾液には一定の抗菌効果もあり、非う蝕原性細菌の増殖を選択的にサポートすることができます。 インビトロ研究では、唾液にはラクトバチルス属、ペディオコッカス属、ビフィドバクテリウム属の菌株の増殖に対して有意な阻害効果がないことが示されています。 また、接触時間が短いため、唾液によるプロバイオティクスへの影響も最小限であると言えます。
2.お腹
飲み込んだ後、プロバイオティクスは食道を通って胃に到達し、そこで最初の大きな課題である胃酸に直面します。 胃酸の pH は約 1-3 であり、これは極度の酸性条件であり、細菌の細胞質の pH 値の低下を引き起こす可能性があり、これはほとんどの細菌にとって極めて致死的です。 プロバイオティクスは胃の中に約5分から2時間留まります。 胃酸に長時間さらされると、プロバイオティクスの活性が大きく影響を受けます。 さらに、高いイオン強度、ペプシン、胃内の機械的撹拌はプロバイオティクスに悪影響を与える可能性があります。
3. 小腸
プロバイオティクスは幽門を通過した後、大量の膵液と胆汁を含む小腸に到達します。 小腸液が中和されると、小腸内の pH が 6-7 に上昇し、プロバイオティクスの増殖に適します。 しかし、小腸液中の胆汁酸や消化酵素（リパーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼなど）は一定量のまま残ります。 プロバイオティクスの細胞構造をある程度破壊するか、細胞内 DNA に損傷を与えます。
4. コロン
結腸には人体の中で最も多くの最も密度の高い細菌叢（10^11-10^12CFU/ml）が含まれているため、結腸内のプロバイオティクスは通常、結腸の共生細菌による定着耐性に直面する必要があります。 プロバイオティクスは、結腸粘膜に定着するために、栄養素や接着部位をめぐって宿主微生物叢と競合する必要があります。 うまく定着しなかったプロバイオティクスは、その後すぐに糞便中に排泄されます。
プロバイオティクス細菌による腸粘膜の定着
プロバイオティクスの人体内での定着に成功することは、プロバイオティクスが長期的な有益な効果を発揮するための重要な前提条件です。 腸粘膜の接着は、プロバイオティクスの定着における重要なステップと考えられています。 腸粘膜への細菌の付着プロセスには、可逆的段階と安定的段階の 2 つの段階が含まれます。 最初に、プロバイオティクスは非特異的な物理的接触（立体認識および疎水性認識を含む）を通じて粘膜に結合し、可逆的な弱い物理的結合を確立します。 その後、アドヘシンと相補的受容体の間の特異的結合を通じて、プロバイオティクスは粘液または腸上皮細胞と安定して会合し、コロニー形成を成功させます。 プロバイオティクスは、粘液タンパク質または腸上皮細胞の接着に関与するさまざまな細胞表面因子をコードすることができます。 さらに、プロバイオティクスはテイコ酸や細胞外多糖類などの非タンパク質分子を介して宿主細胞との接触を確立することもあり、それによって接着やコロニー形成に影響を及ぼします。
菌株の選択が鍵
要約すると、プロバイオティクスは人間の体内で最終的にその役割を果たすまでに「九十九、八一の困難」を経る必要があり、これはプロバイオティクスがプロバイオティクス効果を持つだけでなく、強い生命力も持たなければならないことを示しています。 したがって、ストレス耐性プロバイオティクス株の標的を絞った育種が非常に重要になっています。 ユニオン・バイオテックは、酸および胆汁酸塩ストレスの生理学的反応と調節機構に関する徹底的な研究を通じて、キムチやヨーグルトなどの伝統的な発酵食品やヒトの腸から分離された強い耐性を持つ菌株の指向性育種を実施し、最終的にはLactobacillus HH-LP56、Bifidobacterium lactis HH-BA68、Lactobacillus casei PB-LC39、Lactobacillus rhamnosus PB-LR76、Lactobacillus reuteri PB-LR09、Lactobacillus johnsonii LBJ456などの高耐性株を含む植物を取得しました。受容機能株。 培地の組成と生産プロセスを最適化することにより、耐性遺伝子と主要な酵素の発現と制御が達成されます。 さらに、カプセル化技術の適用により、悪環境に対するひずみの耐性がさらに向上しました。