近日,华大研究院邹远强博士团队,联合华大营养钟一祎博士研发团队,在国际学术期刊《The FASEB Journal》上发表了植物乳植杆菌BGI-N6最新研究文章《Integrative Genomics and Phenotypic Profiling Reveal Lacticplantibacillus plantarum BGI-N6 as a Multifunctional Candidate for Dermatological Probiotic Development》,表明其具有显著的抑菌、抗氧化、美白、抗皱抗衰效果。
益生菌及其代谢产物——后生元,因其调节皮肤微生态、增强屏障功能及抗衰老的潜力,已成为皮肤健康领域的新兴研究方向。
L. Plantarum BGI-N6,这株从健康人体肠道中分离出的菌株,凭什么从众多益生菌中脱颖而出?研究团队通过全基因组测序、比较基因组学与体外实验,从基因到表型,层层揭秘它的护肤“硬实力”。
基因组特征:
藏在DNA里的“技能库”
基于华大自主测序平台,研究人员成功解析出BGI-N6的高质量完整基因组,包含3,257,641个碱基,GC含量45%,及3030个编码序列。值得注意的是,BGI-N6拥有大量糖苷水解酶(GHs)、糖基转移酶(GTs)及碳水化合物结合模块(CBMs),显示出其强大的碳水化合物代谢能力。
基因功能注释结果进一步表明,BGI-N6携带大量与代谢、遗传信息处理、生物系统、环境信息处理、细胞过程和人类疾病相关的基因功能组。其中,49个基因与次级代谢物生物合成相关,27个基因与萜类和聚酮类化合物的代谢有关。这些发现凸显了BGI-N6具有广泛的代谢适应性、丰富的功能特性以及产生生物活性化合物的巨大潜力。
抗氧化:自带“自由基清道夫”
BGI-N6基因组中共鉴定出46个与氧化应激抵抗相关的基因,主要编码各类关键抗氧化酶,包括谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)/谷胱甘肽还原酶(GR)、硫氧还蛋白(Trx)/硫氧还蛋白过氧化物酶(TPX)、NADH 氧化酶/NADH 过氧化物酶以及过氧化氢酶(CAT)。
体外实验证实,其发酵液与无细胞提取物具有优异的羟基自由基清除能力和总抗氧化能力(T-AOC),且无细胞提取液的抗氧化能力显著优于对照菌株L. Plantarum 299v。
抗菌:自备“抗菌武器库”
BGI-N6还自备“抗菌武器库”,鉴定出多个与抗菌能力相关的基因簇:III型聚酮合酶(T3PKS)、萜类化合物、环状内酯类诱导物、多个II类细菌素基因簇以及丙酸和丁酸的代谢途径中相关的代谢酶。
体外实验显示,它对表皮葡萄球菌、痤疮丙酸杆菌、白色念珠菌等都表现出显著抑制效果,抗菌实力再次超越L. Plantarum 299v。
酶活性抑制:美白+抗衰,双管齐下
体外实验中,对比L. Plantarum 299v菌株,BGI-N6发酵液对酪氨酸酶、胶原蛋白酶和弹性蛋白酶均表现出更强的活性抑制作用。
非靶向代谢组学分析进一步锁定了多种潜在活性代谢物,包括L-(+)-乳酸、苯基乳酸、6-羟基己酸、染料木黄酮、羟苯乳酸以及香豆素等,这些物质很可能就是背后的“美白+抗衰”功效担当。
作用路径
BGI-N6发酵液抑制效果
抑制酪氨酸酶 → 减少黑色素 → 提亮肤色
抑制胶原蛋白酶&弹性蛋白酶 → 延缓皱纹和松弛 → 抗皱&抗衰
消化道耐受:口服益生,稳!
BGI-N6携带多个包括耐酸、溶菌酶抗性、胆盐耐受、热应激响应、金属抗性、粘附与肠道持久性在内的多类环境适应性基因。
在体外模拟消化道环境中(人工唾液、胃液、肠液等),其存活率均保持在80%以上,优于L. Plantarum 299v,稳定通过极端“消化考验”,显示出口服路径的应用可行性。
这项基于基因组分析和体外实验的探索性研究,充分说明L. Plantarum BGI-N6在抗氧化、抗菌、抑制皮肤老化相关酶活和消化道耐受方面的综合实力,为其作为口服益生菌或后生元产品应用于皮肤健康领域提供了扎实理论依据。
值得一提的是,华大营养已于2024年为该菌株提交专利申请,其中重点描述了其在抗皱抗衰方面的应用功效价值。
BGI-N6不仅为功能性益生菌产品的开发注入新的活力,也进一步拓展了“肠道–皮肤轴”的应用外延,未来有望成为皮肤健康领域的新一代活性成分,真正实现“由内而外”的健康美。