科技日報實習記者 張佳欣
喝酸奶會把益生菌喝到肚子里，這些益生菌其實就是“活體生物藥”，有利于我們的腸胃蠕動。科學家試圖開發“活體生物療法”應對人體的某些胃腸道疾病，但由于許多益生菌對氧極為敏感，使得制造、儲存和運送它們變得很困難。據近日發表在《美國化學學會雜志》上的一項研究，美國麻省理工學院的研究人員通過為細菌覆蓋一種由金屬離子和多酚類有機化合物制成的涂層材料，能幫它們在制造過程中更好地存活下來。
大多數腸胃微生物都是厭氧的，有些可以耐受微量的氧氣，但對另一些來說，氧氣是致命的。要測試它們能否治療人類疾病很困難，因為細菌需要被冷凍干燥并制成膠囊，才能用于治療。
此次，研究人員決定嘗試為厭氧菌穿上保護性的涂層“馬甲”，他們在一種大腸桿菌和多形擬桿菌上測試了這種涂層。多形擬桿菌是最優秀的碳水化合物降解細菌，多存在于健康人的腸道微生物群中，對氧氣非常敏感。
研究發現，當涂層中的多酚和金屬離子被放入溶液中時，它們會形成一種二維的網格狀薄膜。在這項研究中，研究人員使用了食品級的鐵，以及3種被美國食品藥品監督管理局（FDA）歸類為GRAS(一般公認為安全)的多酚：沒食子酸、單寧酸和表沒食子兒茶素。這幾種多酚類有機化合物都存在于茶葉和其他植物產品中。
如果將細菌也加入到溶液中，網格狀薄膜就會在單個細菌細胞上自組裝成一層涂層。這種涂層在冷凍干燥和制造過程中可以保護細菌。研究表明，被涂層覆蓋的細胞是健康的，能夠進行正常的細胞活動，盡管它們的生長被暫時抑制。而當暴露在酸性環境如胃液中時，涂層就會分解并釋放細菌。
研究人員表示，這種涂層幾乎可保護所有微生物。除了治療人體胃腸道疾病，具有這種保護涂層的細菌也可以用于農業領域，例如幫助提高作物的抗逆性。此外，還可用它來保護用作疫苗的微生物。
總編輯圈點：
很多益生菌，碰到氧氣不久后就會“陣亡”，即使被我們吞進肚子也白搭。但要制作益生菌膠囊，總免不了讓它們接觸氧氣。科研人員決定為它們穿上涂層馬甲，讓它們扛住有氧環境，從而降低制造和儲存的難度。來仔細看看這件馬甲——由一些公認安全的元素組成，構成細菌的護衛。涂層不會影響細胞本身的活動和功能，更重要的是，等到了適宜的場所，比如酸性環境的人體胃部，這些涂層就會“功成身退”，讓被妥帖保護的益生菌展現真正的本領。
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