在大健康领域,原料始终是产品品质的基石。今天,我们向大家介绍原料库中的一位新成员——生物态锌。它不是对传统锌制剂的替代或否定,而是一种经过生物转化、结构更天然、吸收更高效的锌营养新选择,为产品开发提供了更多可能性。
锌与人体健康:不可或缺的“生命元素”
锌的核心功能
锌是人体必需的微量元素,作为约300种酶的催化或结构辅助因子,覆盖代谢、生长、免疫等全链条生理活动。它的核心作用可总结为5大关键功能:
1、生长发育:参与细胞分裂与DNA合成等,支撑儿童身高增长与青少年性成熟。
2、免疫守护:促进免疫细胞发育,维护黏膜屏障。
3、味觉与食欲:作为味觉素核心成分,缺锌会导致味觉减退、食欲下降等。
4、生殖健康:维持男性精子质量与睾酮水平,支持女性卵泡发育。
5、修复与代谢:加速伤口愈合,参与抗氧化酶合成,减轻氧化应激损伤。
为什么容易缺锌
1.饮食结构失衡,如素食及挑食者、或植酸、纤维素抑制锌吸收;
2.特殊人群,如孕妇、婴幼儿、青少年等人群锌需求激增;
3.消化吸收障碍(如慢性腹泻、肠胃疾病等)问题影响锌吸收代谢;
4.长期服用钙剂、铁剂、抑酸药、部分抗生素等,会干扰锌吸收利用。
人体无专门锌储存系统,需每日持续补充,特定人群科学补锌尤为重要。
锌的吸收与锌形态:不同形态的吸收路径各有特点
锌的吸收效率受到多种因素的影响,其中锌的形态是一个关键因素。不同化学结构的锌在胃肠道中解离、转运路径不同,最终影响生物利用度。
1、无机锌:无机锌(如硫酸锌、氧化锌)主要以Zn²⁺形式存在,经小肠上皮细胞锌转运蛋白(如ZIP4)介导吸收,但个体差异较大且对胃肠道刺激较强。
2、有机弱酸锌盐:有机弱酸锌盐(如葡萄糖酸锌、乳酸锌)在消化过程中部分解离,同时以配位形式存在,兼具离子通道与有机酸相关转运机制。
3、有机络合锌:有机络合锌通常指锌与氨基酸、小肽或蛋白质形成的配位复合物。具有较高结构稳定性,可通过肽或氨基酸转运系统介导吸收。
4、生物态锌:生物转化锌是指通过微生物发酵等过程,将无机锌转化为与菌体成分结合的复合形态。在消化过程中,既可能以结合态形式参与吸收,也可能在酶解后释放为小分子络合物,通过多种转运途径进入体内。
什么是生物态锌?
生物态锌的形态特征
生物态锌本质上是“被菌体结构包裹和结合的有机锌”,是一种更接近天然食物状态的锌存在形式。
1.细胞壁络合锌:锌与细胞壁多糖、蛋白结合,是最先参与吸附无机锌的结构基础。
2.胞内结合锌:约占80%左右,锌被转运进入细胞内部后,与细胞内氨基酸、小分子代谢物结合以及与细胞内大分子(如蛋白、酶)结合。
3.生物吸附锌:锌吸附于细胞表面,转化为有机锌的中间形态。
微生物组分络合锌后活性增强
微生物组分与锌结合后,相比未络合的无机锌,其生物利用度、吸收效率、生理功能均显著提升,不同来源的富锌微生物在动物与体外实验中均表现出明确优势。
锌的类型 |
配体或菌株 |
实验 |
活性 |
富锌乳酸菌 |
植物乳植杆菌 |
体外实验 |
提高抗氧化活性、增强酸和胆汁盐耐受性、促进代谢物变化[1] |
富锌乳酸菌 |
枯草芽孢杆菌 |
先天性缺锌大鼠 |
促进大鼠的生长、器官发育,提高了心脏、肝脏、肾脏和大脑中的锌含量,效果优于ZnSO4[2] |
我们的富锌功效:从吸收到具体功效的多维度验证
围绕生物态锌的研发,团队从2万余株菌种资源库中筛选出多株高富锌能力菌株,例如长双歧杆菌长亚种CCFM1195,通过发酵过程的精准控制,该菌株能够高效将无机锌转化为有机锌,制备出的生物态锌中有机形态占比高达96.5%。
围绕CCFM1195及富锌产物,研究团队开展了系统的功效验证,结果发表于Nutrients等国际学术期刊[3-8]:
1、吸收更高效、更持久:菌体保护+缓释机制,避免快速排出,调节小肠中锌转运蛋白基因的表达,维持机体锌稳态。同时,菌体本身还能调节肠道环境,促进肠上皮转运,进一步促进锌的吸收利用。
2.生物利用度更高:在锌缺乏大鼠模型中,富锌双歧杆菌组的锌吸收率、组织沉积量均显著高于无机锌组。研究表明,菌株本身可促进锌更好被肠道吸收、减少流失,并提升锌在体内的转化效率与利用率,使同等剂量的锌发挥更强的营养功效,显著提升锌的生物利用度。
3.多维度功效提升
生长发育支持:恢复缺锌大鼠的血清肝脏等锌水平,改善生长迟缓。
生殖健康改善:提高睾酮水平、增加睾丸重量,支持生殖系统发育。
肠道微生态调节:显著提高菌群多样性,优化菌群结构和肠道环境。
抗炎抗氧化:降低炎症因子水平,上调抗氧化酶活性。
皮肤健康改善:减少皮损直径,缓解痤疮。
长双歧杆菌长亚种CCFM1195相关专利及文章
专利:
1、一种富锌益生菌制剂及其应用,专利申请号CN202411240843.9
2、一株可促进生长与生殖发育的富锌长双歧杆菌,专利号ZL202210124426.2
文章:
1、Zinc-Enriched Bifidobacterium longum subsp. longum CCFM1195 Alleviates Cutibacterium acnes-Induced Skin Lesions in Mice by Mitigating Inflammatory Responses and Oxidative Stress,Nutrients
2、Effects of Zn-Enriched Bifidobacterium longum on the Growth and Reproduction of Rats.,Nutrients
3、富锌益生菌制剂对功能性消化不良大鼠胃肠激素及胃肠道黏膜屏障的影响,食品工业科技
4、富锌益生菌制剂促进缺锌大鼠生长发育及对矿物质吸收的影响,食品工业科技
把“实验室成果”变成“商业化原料”
富锌长双歧杆菌长亚种CCFM1195原料技术突破
在与江南大学的紧密产学研合作中,特食院依托“功能生物原料智能制造平台”,成功攻克CCFM1195菌株在富锌条件下的高密度培养等关键产业化技术难题,形成了可规模化复制的工艺包,完成产业化开发与规模化生产,实现了两种核心原料的稳定制备:
锌活菌:总锌含量200 mg/kg,活菌数3000亿 CFU/g
富锌后生元:总锌含量3000 mg/kg,细胞数4000亿 TFU/g
这一成果意味着,生物态锌真正实现了可验证、可评价、可开发的原料技术突破。
其他高富锌菌株
除上述富锌长双歧杆菌长亚种CCFM1195外,江南大学生物与营养健康团队围绕“生物态锌”已建立起一个多菌株、多功能的原料矩阵,多项成果获得专利。部分专利如下:
1、短双歧杆菌CCFM1198
一株高富集有机锌的短双歧杆菌,专利号ZL202210124646.5
2、发酵乳杆菌 CCFM1196
一株高富集有机锌的发酵乳杆菌,专利号ZL202210124428.1
3、动物双歧杆菌 CCFM1230
一株促进生长与生殖发育的高富集有机锌动物双歧杆菌,专利号ZL202210203177.6
4、卷曲乳杆菌 CCFM1458
一株富锌卷曲乳杆菌CCFM1458制备的具有缓解寻常痤疮作用的后生元,专利申请号CN202510675804.X
结语:原料技术的突破,决定产业创新的上限
大健康行业已进入拼原料、拼证据、拼转化的时代。生物态锌的突破,是产学研协同创新的成果,它为行业提供了形态更丰富、功能更多维的补锌新选择,从一株菌到一条产业链,真正实现科研成果到市场应用的落地。
参考文献:
[1] Meng Y,Liang Z,Yi M,et al. Enrichment of zinc in Lactobacillus plantarum DNZ-4: impact on its characteristics,metabolites and antioxidant activity[J]. LWT-Food Science and Technology,2022,153: 112462.
[2] Huang Y,Wang B,Liu G,et al. Effects of Bacillus subtilis-zinc on rats with congenital zinc deficiency[J]. Biological Trace Element Research,2020,194(2): 482-492.
[3] Han X, Liu F, Zhang Q, et al. Effects of Zn-Enriched Bifidobacterium longum on the Growth and Reproduction of Rats. Nutrients[J]. 2022; 14(4):783.
[4] Gu X, Wang B, Zhang T, et al. Zinc-Enriched Bifidobacterium longum subsp. longum CCFM1195 Alleviates Cutibacterium acnes-Induced Skin Lesions in Mice by Mitigating Inflammatory Responses and Oxidative Stress. Nutrients[J]. 2025; 17(11):1803.
[5] 喻喜华,王一,李刘若兰,等.富锌益生菌制剂对功能性消化不良大鼠胃肠激素及胃肠道黏膜屏障的影响[J].食品工业科技,2026,47(04):443-452.
[6] 喻喜华,王一,朱悦铭,等.富锌益生菌制剂促进缺锌大鼠生长发育及对矿物质吸收的影响[J].食品工业科技,2025,46(20):389-399.
[7] 韩欣然.乳酸菌锌对大鼠生长与生殖发育的影响及富锌工艺的研究[D]: [硕士学位论文]. 无锡: 江南大学,2022.
[8] 古湘月.富锌乳酸菌缓解寻常痤疮的功效与机制研究[D]: [硕士学位论文]. 无锡: 江南大学,2025.