腸道菌群失衡可能引發多種疾病，但口服益生菌常被胃酸“團滅”——這一困擾醫學界多年的難題，最近被中國海洋大學的研究團隊用一把“化學鑰匙”破解。他們研發的雙層多糖水凝膠（DPH）如同智能膠囊，在胃酸中關閉防護罩，到腸道才精準釋放活性益生菌，動物實驗顯示其生物利用度比傳統方法提升100倍，相關成果已發表于國際期刊《Engineering》。

胃酸“護盾”與腸道“定時開關”

益生菌需穿越pH值低至1.5的胃酸環境才能抵達腸道，但傳統膠囊要么過早分解，要么被消化酶擊穿。研究團隊從海藻和甲殼類生物中提取靈感，設計出雙層動態結構：內層由羧甲基纖維素通過氫鍵編織成“防護網”，外層用氧化海藻酸鈉交聯羧甲基殼聚糖形成“智能外殼”。

在模擬胃液的實驗中，DPH膠囊的外殼遇酸迅速吸水膨脹，形成物理屏障，將益生菌存活率從傳統方法的“全軍覆沒”提升至85.8%；進入腸道后，外層動態化學鍵（希夫堿鍵）在堿性環境中逐漸斷裂，內層網格同步打開，6小時內釋放90%的活性益生菌。這種“胃部鎖死，腸道開閘”的遞送邏輯，讓益生菌在48小時后仍能在動物腸道內檢測到熒光標記，而傳統方法僅維持4小時。

從實驗室到臨床的“黏附革命”

研究團隊在小鼠和兔子模型中驗證了DPH的“黏腸能力”：封裝后的益生菌在腸道黏膜的附著量是傳統方法的10.6倍，糞便中活菌數更是高出157倍。“就像給益生菌穿上了帶吸盤的防護服，它們能牢牢貼在腸壁，持續調節菌群平衡。”論文通訊作者毛相朝教授解釋道。這種特性在對抗沙門氏菌感染時尤為關鍵——使用DPH遞送的益生菌，僅需1天就將實驗動物糞便中的致病菌數量壓至正常水平，腸道炎癥因子降低80%，而傳統方法幾乎無效。

安全性與未來想象

針對殼聚糖可能抑制益生菌活性的擔憂，團隊通過分層設計將益生菌與抗菌材料物理隔離。細胞實驗顯示，DPH對人體成纖維細胞的存活率無影響，動物器官切片也未發現炎癥損傷。目前，該技術已嘗試封裝蛋白質等大分子，未來或用于靶向遞送胰島素、抗癌藥物。

“這項研究為口服遞送系統提供了新范式。”審稿人評價稱，動態交聯設計可適配不同腸道環境需求，例如通過調整化學鍵強度控制結腸靶向釋放。研究團隊正探索將技術應用于水產養殖領域，試圖解決養殖動物腸道菌群調控難題。

來源: Engineering