分会场七|益生菌与肠道健康专场一：第六届食品科学与人类健康国际研讨会

会议主持人

李大鹏 教授

山东农业大学食品科学与工程学院 院长

罗学刚 教授

天津科技大学研究生院 院长

天津科技大学卓越工程师学院 院长

会议报告

报告一

益生菌基因编辑技术开发与应用

赵 维 教授

上海交通大学农业与生物学院

以合成生物学和基因编辑为代表的前沿技术，正推动益生菌研究由传统菌株改造向“未来益生菌”研发演进，其核心特征体现在安全性、高效性和功能可编程性等方面。针对益生菌基因编辑效率低、操作周期长等关键技术瓶颈，本研究团队构建了适用于植物乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜热链球菌等多种益生菌的高效CRISPR基因编辑平台，实现了无痕、连续、多基因编辑，基因敲除效率最高可达100%；同时，开发了面向肠道重要菌群—拟杆菌的CRISPR碱基编辑器和CRISPR相关转座酶（CRISPR-associated transposase，CAST）插入系统，实现了不依赖DNA双链断裂或同源重组的精准基因编辑；此外，还构建了下一代益生菌AKK的接合转移系统，为其建立了可用于遗传操作的技术体系。

依托所建立的新型基因编辑技术，团队系统开展了植物乳杆菌胆固醇降解机制和冷冻干燥保护机制研究，重构并验证了嗜热链球菌全基因组代谢网络，实现了特异型拟杆菌的代谢工程改造及单菌富集。在此基础上，团队以相关乳酸菌为底盘细胞，进一步实现了γ-氨基丁酸和免疫球蛋白等功能产物的高效生物合成，并成功构建了具有降尿酸功能的工程益生菌，取得了良好的应用效果。未来，新型基因编辑技术将进一步提升益生菌的遗传可操作性和功能可编程性，为益生菌功能强化提供关键技术支撑，并为疾病诊疗和大健康产业的发展提供更多创新策略。

报告二

植物乳植杆菌在谷物发酵中的菌株差异性比较分析

罗学刚 教授

天津科技大学研究生院 院长

天津科技大学卓越工程师学院 院长

随着精制谷物长期摄入带来的营养失衡与慢性疾病风险上升，益生菌发酵全谷物饮品已成为兼顾营养、风味与肠道健康的食品研发热点。植物乳植杆菌作为谷物发酵的核心功能菌株，同一物种内不同菌株在代谢特性、风味生成与肠道功效上存在显著差异，但目前针对谷物基质下菌株差异的分子机制与功能关联仍缺乏系统解析。本研究以不同的专利植物乳植杆菌（Lp8198、Lp13311）为对象，开展复合谷物饮品发酵研究，结合多组学技术、风味物质分析与动物功能验证，系统解析菌株差异对低糖转化、风味形成的调控机制，并明确其功效差异，可为定向选育优良发酵菌株、开发高品质功能型谷物饮品提供理论依据与技术支撑。

报告三

肠道自适应益生菌靶向释放的凝胶微球构建研究

李大鹏 教授

山东农业大学食品科学与工程学院 院长

口服益生菌在调节肠道菌群和维持肠道稳态方面具有巨大潜力。然而，由于消化道的恶劣环境，其实际效果可能受到影响。基于天然多糖的水凝胶微球系统越来越多地用于益生菌保护和口服递送。但传统材料存在结构强度差和凝胶化不稳定等缺陷，导致益生菌过早释放。本研究使用结冷胶（gellan gum，GG）作为骨架，β-葡聚糖-单宁酸（β-glucan-tannic acid，GN-TA）作为抗氧化、粘附和肠道靶向的前体供体，创建了具有肠道自适应结构的水凝胶微球（hydrogel microspheres with gut-adaptive structures，GG/GN-TA HMs），在交联过程中通过TA-Ca2+金属-酚网络进行结构增强。结构优化的微球在低pH条件下表现出优异的结构完整性，而在肠道环境中解体以释放益生菌。GG/GN-TA HMs使益生菌能在恶劣环境中存活，并随后促进益生菌在结肠中的定植。在结肠炎小鼠模型中，EcN@GG/GN-TA与其他组相比表现出优越的改善效果。GG/GN-TA HMs协同促进了益生菌增值，缓解了肠道炎症、促进了肠道屏障修复和肠道菌群重塑。鉴于其制备简单和效果显著，GG/GN-TA HMs系统在益生菌保护和靶向递送方面具有巨大潜力。

报告四

功能性益生菌资源挖掘与食药同源发酵产品的营养健康应用

李文慧 讲师

南京工业大学食品与轻工学院

随着“健康中国”战略与精准营养理念的深度融合，肠道微生态调控与食药同源资源的创新开发已成为食品科学领域的前沿方向。本研究立足于特色生态环境，系统开展功能性益生菌（probiotics，PBs）资源的定向挖掘与多维评价，构建了涵盖代谢干预、免疫调节及宿主健康促进的候选菌株库。在此基础上，深入解析益生菌与宿主肠道微生态（gut microecology, GME）的互作网络，阐明其在脂质代谢稳态、糖脂代谢调控及多器官轴系交互中的潜在机制。针对传统食药同源（medicine-food homology，MFH)物料生物利用度低、风味受限等产业共性瓶颈，创新引入特异性菌株协同发酵策略，实现特色基质的生物转化与功能强化。综合评价表明，发酵产物可通过重塑微生态平衡、优化活性成分释放谱，显著发挥营养干预与健康促进作用。本研究贯通了“资源筛选—机制解析—产品创制”的全链条技术路径，为新型功能性食品开发、微生态精准调控及传统食药同源产业向循证化升级提供了理论支撑与技术范式。

报告五

植物乳植杆菌改善注意力缺陷多动症的研究

李柏良 教授

东北农业大学食品学院乳品工程系 副主任

功能注意缺陷多动障碍（attention deficit hyperactivity disorder，ADHD）是常见神经发育障碍，现有药物疗效有限且副作用大。中药益智仁经发酵可增强神经保护活性。本研究以植物乳杆菌KLDS 1.0386发酵益智仁，在6-羟基多巴胺（6-OHDA）诱导的ADHD样小鼠模型中，评价其对行为、多巴胺（dopamine，DA）代谢、神经炎症、突触功能及肠道菌群的改善，结合代谢组学、网络药理学和分子对接探究机制。植物乳杆菌改善ADHD样行为及脑DA代谢。发酵益智仁较未发酵品更能降低自发活动，提高工作记忆和识别记忆，缓解焦虑。代谢组学显示差异代谢物富集于酪氨酸、苯丙氨酸通路；网络药理学筛得7种活性成分及43 个靶点，多巴胺能突触为关键（TH、DRD2、SLC6A3、GSK3B），分子对接验证结合良好。发酵益智仁升高脑内DA、高香草酸（homovanillic acid，HVA）、5-羟色胺（5-HT）、γ-氨基丁酸（GABA）、乙酰胆碱（ACh）、脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）和白细胞介素-10（IL-10），降低白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α），减轻神经元损伤，上调TH、DRD2、SLC6A3并下调GSK3B，效果优于未发酵品；并逆转肠道菌群失调，富集乳杆菌属。综上，发酵增强益智仁抗ADHD作用，机制与重塑活性成分、平衡递质、提升BDNF、抗炎、保护神经元及调节多巴胺能突触相关，同时改善肠道菌群。

会议主持人

陈 敏 教授

山东大学微生物技术研究院

李柏良 教授

东北农业大学食品学院乳品工程系 副主任

会议报告

报告六

益生菌生物多样性挖掘与功能解析

翟齐啸 教授

江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室 常务副主任

江南大学食品学院 副院长

益生菌资源的多样性及生理功能特征是维护人体健康与开发功能性食品的重要基础。针对优质菌株发现率低和作用机制不清等问题，研究聚焦于依托前沿技术构建益生菌资源挖掘与应用体系。基于人群肠道和传统发酵食品样本的宏基因组学分析，挖掘具有潜在功能的新型菌株，建立益生菌资源库Chinese Gut Microbial Reference（CGMR）、Cheese microbiome catalog（cCMD）等，揭示已知与潜在益生菌种类规模巨大。利用高通量培养、培养组学及AI筛选技术，提高难培养和下一代益生菌的分离效率。通过多组学与生物信息学分析，结合基因编辑技术，解析益生菌在代谢调控、免疫反应及肠道健康改善中的关键作用。面向未来，益生菌研究将从宿主-食物组分互作机制、个性化菌群理论基础与下一代益生菌的开发应用入手，并在“同一健康（One Health）”框架下实现从多组学证据到精准干预的转化。

报告七

肠道噬菌体在长期饮酒诱导抑郁中的作用及机制

李德志 讲师

上海理工大学健康科学与工程学院

酒是成瘾性饮品，长期摄入易诱发酒精成瘾，且酒精成瘾与抑郁之间存在双向互作、共病高发的特征。肠-脑轴已成为解析饮食代谢、肠道微生态与精神疾病关联的重要理论体系，但目前相关研究多集中于肠道细菌群落，对肠道噬菌体的关注甚少。本团队以小鼠为研究对象，成功构建长期饮酒诱导的酒精成瘾动物模型，证实酒精成瘾个体肠道菌群结构发生显著紊乱；粪菌移植可在一定程度上重塑肠道菌群稳态、缓解成瘾与抑郁相关行为，但干预效果存在局限。依托宏病毒组学技术解析发现，长期饮酒可显著扰动肠道噬菌体群落结构与组成特征。通过噬菌体组移植，发现肠道噬菌体与长期饮酒诱导的抑郁样行为、嗜酒偏好存在因果关联，且调控效应优于传统粪菌移植。前期机制初探表明，长期饮酒可诱导菌群中前噬菌体释放，重塑肠道噬菌体组结构，进而诱发菌群紊乱，参与酒精依赖的形成。本研究为食品与肠道菌群的互作研究提供了新思路。

报告八

糖类、肠道菌群与功能食品

陈 敏 教授

山东大学微生物技术研究院

现代科学将糖类重新定义为连接饮食、肠道菌群与宿主健康的关键信号分子与调控开关，参与细胞识别、免疫应答及微生态调节等复杂生物过程。基于糖生物学与合成微生物学的交叉视角，系统梳理了糖类从“单纯能量供给”到“生命活动精准调控信号”的认知范式转变，并沿着“解析—关联—设计—应用”的技术路线，展示了如何利用前沿技术破译糖类结构密码、阐明菌群-宿主健康机制，并开发下一代功能食品。

报告九

植物乳植杆菌L3的多维应用基础研究：从菌株特性挖掘到功能性食品载体的构建与评价

孙庆申 教授

黑龙江大学生命科学学院 学科带头人

植物乳植杆菌L3是本实验室从传统发酵食品中分离的优良益生菌株。本研究围绕“菌株特性→代谢物功能→递送载体→应用验证”全链条，系统开展了基础与应用研究。菌株特性与代谢物功能方面，通过全基因组测序鉴定EPS合成核心基因簇cps4，并优化高产发酵条件。植物乳植杆菌L3来源的EPS具有三螺旋构象、高热稳定性，表现出浓度依赖的双向免疫调节活性（200～400 µg/mL促进免疫应答，600 µg/mL转向抗炎）及显著抗氧化保护功能。同时，共培养可经群体感应上调关键基因表达，使IIb类细菌素产量显著提升。为解决益生菌活性保持难题，以改性低甲氧基果胶构建密度可控的W/O/W型微胶囊，实现植物乳植杆菌L3在液态食品中均匀悬浮。该体系在模拟胃肠消化及长期贮藏中显著提高菌株存活率与肠道定植能力；应用于酸奶可缓解后酸化、改善质构，并通过菌株代谢增强产品抗氧化与抑菌功能。植物乳植杆菌L3作为辅助发酵剂，还能优化酸奶发酵特性与风味品质。功能评价方面，经微胶囊化及食品基质胁迫后的植物乳植杆菌L3仍保持优异免疫调节活性；复合益生菌（含植物乳植杆菌L3）微胶囊在高脂饮食动物模型中通过调控PPARs通路和肠道菌群，有效预防肥胖及相关代谢综合征。综上，本研究构建了植物乳植杆菌L3从基因到功能、从细胞到动物、从实验室到食品载体的全链条研究范式，阐明了关键代谢产物的合成调控与功能机制，为植物乳植杆菌L3作为功能性食品核心菌株的产业化开发奠定了理论与技术基础。

报告十

益生菌干预对小鼠高尿酸血症的缓解作用及机制

赵月亮 研究员

上海交通大学公共卫生学院

我国高尿酸血症（hyperuricemia，HUA）患病率达13.3%，且呈现年轻化与持续上升趋势，已成为日益严峻的公共卫生问题。尽管HUA常无明显临床症状，但长期尿酸稳态失衡是引发痛风、慢性肾病及代谢综合征的独立危险因素。目前，临床指南对无症状HUA人群是否应常规启动药物治疗仍存在争议，亟需探索温和且有效的新型干预策略。近年来，肠道在机体尿酸稳态调控中的作用日益受到重视。肠道作为尿酸第二大排泄途径（约占30%），其微生态状况与血清尿酸水平密切相关。部分肠道共生菌在动物及人群干预中展现出调节尿酸的潜力，其潜在机制涉及降解肠道内嘌呤前体、抑制黄嘌呤氧化酶活性及调控尿酸转运蛋白表达等。因此，靶向肠道微生态的干预策略因安全性高，有望成为HUA长期管理的有效路径。基于此，本研究筛选出系列具备显著降尿酸活性的益生菌菌株，并构建小鼠HUA模型，系统评估了其干预效果与机制。结果表明，特定益生菌干预能有效降低HUA小鼠血清尿酸水平，其机制主要通过重塑肠道菌群结构、调节代谢通路及干预尿酸合成与排泄靶点等来实现。本研究为HUA的微生态干预提供了坚实的循证依据，推动了从传统“对症降酸”向“重塑肠道-尿酸稳态”的管理策略转变，具有重要的科学价值与临床转化意义。

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实习编辑：林安琪；编辑：阎一鸣；责编：张睿梅

为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向，推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级，由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟（IUFoST）、中国农业大学、岳麓山工业创新中心主办，湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室协办，中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造，AI赋能科技进步”，将于2026年9月19-20日（9月18日会议报到）在中国 湖南 长沙召开。

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