2025-05-09 15:30:14
【导语】中国海洋大学研究团队近期破解了医学界长期面临的难题——益生菌在胃酸中易失效的问题。他们创新研发的双层多糖水凝胶（DPH）智能胶囊，能精准在肠道释放益生菌，显著提升其存活率与生物利用度。这一成果不仅有望革新口服益生菌递送系统，还为肠道疾病治疗及水产养殖等领域带来新希望，相关研究成果已发表于国际权威期刊《Engineering》。
肠道菌群失衡可能引发多种疾病，但口服益生菌常被胃酸“团灭”——这一困扰医学界多年的难题，最近被中国海洋大学的研究团队用一把“化学钥匙”破解。他们研发的双层多糖水凝胶（DPH）如同智能胶囊，在胃酸中关闭防护罩，到肠道才精准释放活(huó)性(xìng)益(yì)生(shēng)菌，动物实验显示其生物利用度比传统方法提升100倍，相关成果已发表于国际期刊《Engineering》。
胃酸“护盾”与肠道“定时开关”
益生菌需穿越pH值低至1.5的胃酸环境才能抵达肠道，但传统胶囊要么过早分解，要么被消化酶击穿。研究团队从海藻和甲壳类生物中提取灵感，设计出双层动态结构：内层由羧甲基纤维素通过氢键编织成“防护网”，外层用氧化海藻酸钠交联羧甲基壳聚糖形成“智能外壳”。
在模拟胃液的实验中，DPH胶囊的外壳遇酸迅速吸水膨胀，形成物理屏障，将益生菌存活率从传统方法的“全军覆没”提升至85.8%；进入肠道后，外层动态化学键（希夫碱键）在碱性环境中逐渐断裂，内层网格同步打开，6小时内释放90%的活性益生菌。这种“胃部锁死，肠道开闸”的递送逻辑，让益生菌在48小时后仍能在动物肠道内检测到荧光标记，而传统方法仅维持4小时。
从实验室到临床的“黏附革命”
研究团队在小鼠和兔子模型中验证了DPH的“黏肠能力”：封装后的益生(shēng)菌(jūn)在(zài)肠(cháng)道(dào)黏(nián)膜(mó)的附着量是传统方法的10.6倍，粪便中活菌数更是高出157倍。“就像给益生菌穿上了带吸盘的防护服，它们能牢牢贴在肠壁，持续调节菌群平衡。”论文通讯作者毛相朝教授解释道。这种特性在对抗沙门氏菌感染时尤为关键——使用DPH递送的益生菌，仅需1天就将实验动物粪便中的致病菌数量压至正常水平，肠道炎症因子降低80%，而传统方法几乎无效。
安全性与未来想象
针对壳聚糖可能抑制益生菌活性的担忧，团队通过分层设计将益生菌与抗菌材料物理隔离。细胞实验显示，DPH对人(rén)体(tǐ)成(chéng)纤(xiān)维(wéi)细(xì)胞(bāo)的(de)存(cún)活(huó)率(lǜ)无(wú)影(yǐng)响(xiǎng)，动(dòng)物(wù)器(qì)官(guān)切(qiè)片(piàn)也(yě)未(wèi)发(fā)现(xiàn)炎(yán)症(zhèng)损(sǔn)伤(shāng)。目(mù)前(qián)，该(gāi)技(jì)术(shù)已(yǐ)尝(cháng)试(shì)封(fēng)装(zhuāng)蛋(dàn)白(bái)质(zhì)等(děng)大(dà)分(fēn)子(zi)，未(wèi)来(lái)或(huò)用(yòng)于(yú)靶(bǎ)向(xiàng)递(dì)送(sòng)胰(yí)岛(dǎo)素(sù)、抗(kàng)癌(ái)药(yào)物(wù)。
“这(zhè)项(xiàng)研(yán)究(jiū)为(wèi)口(kǒu)服(fú)递(dì)送(sòng)系(xì)统(tǒng)提(tí)供(gōng)了(le)新(xīn)范(fàn)式(shì)。”审(shěn)稿(gǎo)人(rén)评价称，动态交联设计可适配不同肠道环境需求，例如通过调整化学键强度控制结肠靶向释放。研究团队正探索将技术应用于水产养殖领域，试图解决养殖动物肠道菌群调控难题。
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