近年来，随着生活水平的提高，人们对自身的健康意识也日益增强，益生菌作为食品补充剂对人体健康有许多潜在的益处，从而深受消费者的喜爱。益生菌在商品化过程中，其形式也层出不穷。然而，口服益生菌在进入体内到发挥功能的过程中，面临着重多挑战如小肠中的强酸性胃液、各种消化酶和胆汁盐等，阻碍其在胃肠道中的定植和增殖。

  近日，来自中国海洋大学的张兰威教授研究团队在Journal of Controlled Release杂志上发表了一篇关于口服益生菌精准递送系统的综述，为创新益生菌的递送系统以及设计口服益生菌递送载体提供新的见解，以下将简单介绍几种与治疗肠道疾病相关的递送系统响应机制。

  1. 基于pH敏感触发机制的递送系统：

  胃、小肠和大肠是胃肠道中存在pH差异的三个中心区域，胃中酸性环境pH为1-3，小肠pH为6-7.4，结肠pH为6-8，利用这种独特的pH差异，选择在胃的酸性环境中保护益生菌，而在肠道高pH下释放益生菌的递送载体可提高益生菌的递送效率。通常，选择主链或侧链上具有可电离官能团的聚合物作为载体如藻酸盐、壳聚糖等。

  pH敏感触发机制[1]

  2. 基于粘膜粘附的递送系统：

  胃肠道粘膜由于不同的基因表达和生理成分，其基质中的糖蛋白的疏水性和带电性因生理位置而异，高度糖基化的糖蛋白具有亲水性和负电荷，非糖基化的糖蛋白具有疏水性且富含半胱氨酸残基。根据静电相互作用可以通过使用表面含有硫醇的纳米颗粒载体与粘蛋白富含半胱氨酸残基的亚结构域形成二硫键，从而增强在粘膜中的粘附力，增加益生菌在肠道中的停留时间。

  粘膜粘附机制[1]

  3. 基于酶降解触发机制的递送系统：

  由于胃肠道在消化过程中所起的作用不同，其所在区域产生的消化酶存在明显差异，如胃液中主要是胃酸和胃蛋白酶，肠液中含有胰酶和缓冲液等。根据消化酶的差异性选择酶敏感型聚合物作为递送载体，如直链淀粉、环糊精、果胶等多糖类聚合物，此类物质可在胃和小肠的恶劣环境中保持稳定，同时在结肠中被酶降解，从而实现益生菌的肠道酶敏感释放。

  酶降解触发机制[1]

  4. 基于孢子或生物膜形成的递送系统：

  孢子是芽孢杆菌的休眠状态，其包裹在一层厚的疏水性蛋白质涂层中，利用其特性可帮助益生菌抵抗恶劣的胃肠道环境，当孢子到达合适的环境便开始发芽，外层被破坏和降解，从而使益生菌在肠道内成功定植。生物膜保护策略即形成生物膜保护层，提高细菌在极端环境下的生存能力和增强在肠道中的定植。

  孢子或生物膜形成机制[1]

  5. 基于氧化还原反应触发机制的递送系统：

  结肠菌群会产生还原酶，如硝基还原酶、偶氮还原酶、N-氧化物还原酶等，通过降解含有相关化学基团的聚合物载体基质，释放益生菌。例如偶氮还原酶作为结肠中常见的还原酶形式，可以减少含偶氮聚合物的偶氮键并进一步释放包裹的物质。因此，利用体内的氧化还原系统有助于益生菌的释放和定植。

  氧化还原反应触发机制[1]

  综上所述，虽然恶劣的胃肠道环境对口服益生菌发起各方面的挑战，但我们仍然可以根据其不同特性选用合适的递送载体，将原本极端的环境条件巧妙转变为诱导益生菌释放的信号，助力益生菌在胃肠道中更好地发挥作用。

  参考文献：

  [1]Luo Y, De Souza C, Ramachandran M, Wang S, Yi H, Ma Z, Zhang L, Lin K. Precise oral delivery systems for probiotics: A review. J Control Release. 2022 Oct 29;352:371-384.