에치와이

益生菌不仅有益于肠道健康，还能通过直接产生人体必需的维生素来帮助解决营养缺乏问题，促进机体健康。

本研究从辛奇衍生乳酸菌中筛选出维生素B2(核黄素)生产能力优异的L. plantarum  HY7715，并分析了其遗传机制及在实际维生素B2缺乏症模型中的改善效果。

结果表明，HY7715具有以下作用：

• 卓越的维生素B2生产能力: 促进参与维生素B2合成的核心基因群(ribA、B、C、H、G)的表达，可在24小时内产生高浓度(34.5±2.41 mg/L)의的核黄素。
• 作为肠道维生素的来源: 证实在模拟肠道环境下也能稳定产生核黄素，可作为肠道维生素的来源。
• 改善营养缺乏: 对诱导维生素B2缺乏的的小鼠模型给药后发现，与对照组相比，该菌株显著提高了血浆和尿液中的核黄素浓度，有效改善了小鼠的营养缺乏状态。
• 超高的肠道存活率: 在恶劣的胃肠道环境下也能保持较高的存活率，安全抵达肠道。
• 全面的安全性验证: 经确认，该菌株符合抗生素耐药性标准(EFSA指南)，安全可靠且不会引起溶血。

细胞和动物实验分析表明，HY7715是一种创新型“维生素工厂”乳酸菌，它不仅能补充有益菌，还能直接在肠道内合成维生素，从而解决现代人的营养失衡问题。

益生菌不仅有益于肠道健康，还能有效维持因衰老而流失的肌肉量和肌肉力量，并增强运动能力。

本研究分析了辛奇衍生的L. plantarum  HY7715对80周龄老年小鼠模型的骨骼肌量和机体运动能力的影响。

结果表明，HY7715具有以下作用：

• 增加骨骼肌量和提升运动能力: 维持因衰老而流失的肌肉量，并显著提升机体运动能力。
• 促进肌细胞分化: 诱导成肌细胞(Myoblast)分化，促进肌肉组织的再生和维持。
• 激活线粒体生成: 促进线粒体(细胞内能量工厂)的生成，提高肌肉的能量代谢效率。
• 抑制肌少症: 直接作用于抑制骨骼肌中发生的肌少症(Sarcopenic process)过程。
• 恢复肠道菌群: 恢复因衰老而发生改变的肠道菌群组成和多样性(Beta-diversity)，促使肠道菌群恢复健康。

动物实验分析表明，HY7715作为一种“肌肉(Muscle)益生菌”具有巨大潜力，能够抑制肌少症(被认为是衰老的重要过程)并改善肌肉功能。

乳酸菌的作用不仅限于定植于肠道，更重要的是其作为“生态系统构建者”，可产生有益代谢产物(后生元)并促进其他有益菌的生长。

本研究利用模拟真实肠道环境的系统(SGS)，与对照组进行比较，对比分析了L. plantarum  HY7715与肠道微生物的相互作用以及代谢产物的产生情况。

结果表明，HY7715具有以下作用：

• 丁酸盐产量增加(Butyrate): 与对照组相比，丁酸盐含量显著增加。丁酸盐是一种重要的短链脂肪酸，能够保护肠道屏障并抑制炎症。
• 核黄素(维生素B2)持续产生: 与对照菌株不同的是，该菌株在冲洗期也能在升结肠持续产生维生素B2，具有优异的维持能力。
• 有益菌交叉喂养(Cross-feeding): 证实HY7715产生的核黄素有助于Blautia、Flavonifractor等促丁酸盐生成的有益菌增殖。
• 促进肠道生态系统的富集: 证实不仅能够促进有益菌增殖，还能积极重组肠道微生物的组成和代谢环境。
• 卓越的定植和代谢能力: 证实该菌株在通过胃肠道后，仍能持续在肠道内保持活跃的代谢活动，从而改善肠道环境。

肠道环境模拟分析表明，HY7715是一种“多功能”乳酸菌，它不仅自身能产生维生素B2，还能与其他有益菌共生，构建健康丰富的肠道生态系统。

益生菌不仅在活性状态下，热处理后的灭活菌株及其细胞外囊泡(EVs)均能有效对抗衰老引起的肌肉减少，促进肌肉蛋白质合成，强化肠道屏障功能。

本研究分析了热处理后的L. plantarum  HY7715及其分泌的 **细胞外囊泡(EVs)**对肌肉细胞(C2C12)和肠上皮细胞(Caco-2)的影响，从“肠-肌轴”的角度证实其功能。

结果表明，**HY7715灭火菌株及其衍生细胞外囊泡(EVs)**具有以下作用：

• 促进肌肉分化和再生: 上调肌肉细胞分化因子(Myf5、MYOG)，诱导肌肉细胞更好地形成。
• 激活能量代谢(线粒体): 提高线粒体生成和激活蛋白(PGC1α, mTOR)的表达，增强肌肉细胞的活力。
• 抑制肌肉萎缩: 抑制炎症诱导物质(TNFα)引起的肌肉萎缩过程中肌肉萎缩相关指标(Fbox32、MuRF1、Myostatin)的表达，有效防止肌肉流失。
• 强化肠道屏障和抗炎作用: 促进肠道紧密结合蛋白(ZO-1、Occludin等)的表达，强化肠道屏障，并减少有害物质(LPS)引起的炎症。
• 调节肠-肌轴(Gut-Muscle Axis): 这是一种安全的“后生元”，能够通过多种途径保护肠道屏障健康并促进肌肉再生，显著预防肌少症的发生。

细胞实验分析表明，HY7715灭活菌株及其衍生成分是新一代后生元材料，能够同时维护肠道和肌肉健康，尤其是在预防肌肉炎症和萎缩方面具有强大的保护作用。

益生菌不仅有益于肠道健康，还能**作为“精神益生菌”，缓解应激引起的焦虑，预防脑细胞损伤。**

本研究深入探讨了L. plantarum  HY7715在应激诱导焦虑模型(小鼠)和神经元细胞模型中的保护作用。

结果表明，HY7715具有以下作用：

• 缓解焦虑行为: 能够显著减少开放区域探索和迷宫测试中的焦虑相关行为，证实其具有情绪稳定作用。
• 调节应激激素: 能够降低在应激情况下激增的血清去甲肾上腺素水平，缓解机体的紧张反应。
• 促使脑源性神经营养因子(BDNF)恢复: 将海马体中脑源性神经营养因子(BDNF，)的表达恢复至正常水平，而BDNF对记忆和情绪调节至关重要。
• 保护神经细胞并抑制炎症: 能够抑制脑组织内的炎症因子(NF-κB、IL-6)和细胞凋亡指标(BAX, Caspase-3)，保护海马体(CA1、CA3)中的神经元。
• 维持线粒体活力: 能够激活脑细胞内的能量调节基因(SIRT1, mTOR)，阻断细胞色素c(诱导细胞损伤)的释放，维护脑细胞健康。
• 新一代精神益生菌的潜力: 证实其抗氧化和抗细胞凋亡作用优于标准菌株，有望用于治疗现代人因压力引起的精神健康障碍。

动物和细胞实验分析表明，HY7715具有强大的神经保护作用，能够阻断氧化应激和细胞凋亡通路，保护易受压力影响的大脑环境并缓解焦虑。

HY7715菌株经过改造后具有抗玫瑰黄素(roseoflavin)的能力，能够高效生物合成高浓度的维生素B2(核黄素)，同时还具有优异的抗氧化活性，可有效预防或改善由维生素B2缺乏引起的核黄素缺乏症(ariboflavinosis)，例如口角炎、口腔炎、舌炎、脂溢性皮炎和贫血。

本发明阐明，HY7715菌株能够抑制降芳烃受体AhR(Aryl hydrocarbon receptor，即指一种在暴露于含多环芳烃的颗粒物时会诱导人皮肤角质形成细胞(HaCaT)产生毒性反应的受体)和相关酶CYP1A1的表达，降低颗粒物引起的氧化应激，抑制皮肤细胞凋亡，有效预防和改善皮肤损伤。

HY7715菌株能够增加肌肉细胞分化因子MyoD的表达，促进肌肉分化并辅助肌肉蛋白质合成，同时抑制肌肉蛋白质降解，有效改善衰老引起的肌肉量减少(肌少症)、肌肉无力和肌肉疲劳，增强运动能力。因此，它可作为功能性食品或药物组合物用于维护肌肉健康。

HY7715菌株能够抑制应激激素皮质酮(corticosterone)诱导的脑神经细胞凋亡。具体而言，该菌株能够增加脑源性神经营养因子(BDNF)和转录因子(RELA)的表达，同时降低细胞凋亡因子(Caspase 3)，可用于预防和治疗认知障碍(如痴呆症、阿尔茨海默病)和抑郁症。

与单独使用相比，干酪乳杆菌HY2782和植物乳杆菌HY7715的培养基混合物能够更有效地提高肠上皮细胞中紧密结合蛋白(ZO-1、TJP-1、TJP-2、Occludin)和黏液蛋白(MUC2, MUC4)的表达，而这将助于强化肠道屏障功能，预防和改善肠漏综合征等肠道疾病，防止有害细菌入侵肠道。