宁波大学农产品质量安全全国重点实验室杨鑫教授课题组《Chemical Engineering Journal》最新发文“量身定制”益生菌治疗IBD

       
       宁波大学农产品质量安全全国重点实验室杨鑫教授课题组与东北林业大学张智教授团队合作，在 Chemical Engineering Journal（中科院1区Top，IF=13.2）发文，报道了一种用于IBD病理响应治疗的“量身定制”多酚-益生元纳米装甲。研究团队构建了EcN@QR-Fe/OA-Xylan 递送系统，成功攻克了益生菌在胃肠运输中易失活、难以在病灶精准释放的难题，为口服活菌药物的开发提供了新思路。

益生菌疗法凭借其调节菌群、抗炎及修复屏障的多重潜力，已成为IBD治疗的研究热点。但在口服应用中，益生菌则面临三重严峻考验：一是“闯关难”，胃酸与胆盐极易导致活菌大量损耗，难以维持有效定植量；二是“留不住”，即便进入肠道，也常被蠕动和内容物冲刷带走，无法在病灶处长期驻留；三是“干不过”，面对IBD复杂的氧化应激与屏障损伤，益生菌自身的调节能力往往捉襟见肘。因此，如何赋予益生菌“耐胃肠液运输、炎症靶向定植及微环境重塑”的能力，从而突破这三重生理屏障，正是提升口服益生菌疗效亟待解决的关键科学问题。

       针对上述挑战，研究团队创新性地设计了一种基于天然产物的双层纳米装甲。该体系以安全性良好的大肠杆菌Nissle 1917（EcN）为核，在其表面构建了由槲皮素-铁离子配位组成的“内护盾”，随后复合齐墩果酸与木聚糖的共组装体，构筑了具备智能响应功能的“外屏障”。这一设计巧妙地模拟了“智能防护服”的工作原理：在通过严酷的胃肠道环境时，它是一道坚不可摧的物理防线；而当随益生菌抵达发炎的肠道组织后，它能感知局部病理信号并自动“脱壳”，使益生菌重获自由，精准发挥抗炎与修复作用。

体系的核心创新，在于突破了传统递送系统单纯的“物理封装”思维，构建了基于病理微环境的智能响应机制。研究团队敏锐地利用IBD病灶区特有的高氧化应激、特异性酶谱及菌群代谢紊乱特征，设计了精准的“分子开关”：一方面，借助木聚糖可被结肠原生菌群选择性降解的特性，实现外层结构的“生物蚀解”，确保益生菌主要在结肠部位释放；另一方面，槲皮素-铁配位网络不仅是抵御外界侵袭的盾牌，更兼具清除活性氧及响应病理信号的双重功能。这种“时空双控”策略，使得益生菌能在抵达炎症部位后，由“休眠装甲态”精准切换回“活跃治疗态”，完美解决了口服微生态制剂中“何时唤醒”与“何处起效”的协同调控难题。

       这项研究为破解益生菌口服递送中“存活难、定植难、起效难”的困局提供了实质性方案，该工作巧妙融合了天然产物组装与金属-多酚络合技术，不仅打通了从膳食活性成分到肠道微生态干预的技术路径，更显著拓宽了食品基材料在精准营养领域的应用边界。这种集“防护、响应、治疗”于一体的工程化益生菌平台，为炎症性肠病的精准营养干预与下一代微生态制剂研发开辟了新路径。  

原文链接   https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.177883