浆水系列特色产品。
■本报记者 叶满山
一直以来，中国西北地区流行一种独具地方风味的传统发酵美食——浆水，因具有独特的酸香滋味与丰富的营养价值，深受当地民众青睐。浆水的制作奥秘在于将精选的蔬菜、水果等原料融入其中，借助自然发酵的力量，酿制出一种泛着淡淡酸味的液态佳肴。
兰州大学生命科学学院环境微生物课题组教授李祥锴等人从“浆水”中成功分离出一种名为发酵黏液乳杆菌GR-3的益生菌。通过一系列的科学实验，他们惊喜地发现，这种益生菌在预防结直肠癌方面展现出显著效果。近日，相关论文发表于《npj-食品科学》。
结直肠癌治疗存在局限
据了解，结直肠癌以其高发病率和致死率，成为全球公共卫生领域的一大挑战。面对这一严峻形势，医学界不断探索新的治疗策略，以期打破结直肠癌的死亡魔咒。然而，传统治疗手段，如手术、放疗和化疗，虽然在一定程度上能够控制病情，但都有不容忽视的局限性。
研究发现，手术对结直肠癌患者的身体状况有严格要求，不适用于晚期或转移性肿瘤；放疗虽然在手术辅助或姑息治疗方面具有优势，但可能导致肠道功能障碍等持久并发症；化疗则因缺乏细胞靶向特异性，易引发全身副作用；免疫疗法的出现为肿瘤治疗带来了曙光，但鉴于免疫抑制微环境的存在，其在结直肠癌治疗中效果并不理想。
“在此背景下，益生菌作为一种天然、安全的微生物制剂，逐渐进入我们的视野。”李祥锴告诉《中国科学报》。
近年来，越来越多的研究表明，益生菌不仅具有调节肠道菌群、增强免疫力的功能，还可能在癌症预防和治疗中发挥重要作用。然而，现有研究侧重于益生菌的生物活性对宿主免疫系统的调控，忽视了益生菌抗氧化和肠道菌群调节特性的研究。因此，寻找具有高效抗氧化性和肠道菌群调节能力的益生菌，成为结直肠癌预防和治疗领域的新热点。
发现“浆水”益生菌GR-3
在中国西北地区的传统发酵食品“浆水”中，李祥锴研究团队发现了一株具有强抗氧化特性的益生菌——乳酸杆菌GR-3。这一发现为结直肠癌的预防带来了新希望。
“通过对多种‘浆水’来源的益生菌进行体外抗氧化能力评估，我们发现，GR-3的总抗氧化水平和自由基清除活性均显著高于其他菌株。”李祥锴说，进一步的研究显示，GR-3不仅具有强大的抗氧化能力，而且能通过调节肠道微生物群和宿主免疫来发挥结直肠癌预防功效。
经过68天的实验，在氧化偶氮甲烷（AOM）和葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的小鼠结直肠癌模型中，GR-3这种从“浆水”中找到的益生菌，表现出显著的抗肿瘤效果。研究发现，在对小鼠进行GR-3干预后，它们肠道里的肿瘤数量变少了，结肠长度也恢复正常了，而且小鼠腹泻、直肠出血等症状都有所改善。GR-3与常用的化疗药效果相当，但其对身体的副作用更小。
为了弄清楚GR-3是怎么起作用的，研究团队做了进一步的研究分析。
“我们发现，GR-3能通过两种重要的生物通路来抑制肿瘤细胞的活性，让肿瘤细胞更容易凋亡，并阻止它们增殖。而且，GR-3还能缓解由AOM和DSS引起的氧化应激、肠道炎症和肠道屏障损伤，帮助恢复肠道菌群的平衡性和多样性。”论文作者之一、兰州大学草地微生物研究中心青年研究员韩华雯说。
研究结果显示，在调节肠道微生物群方面，GR-3能让一些有益的菌变多，同时抑制一些会引起炎症的菌的增殖。这样一来，肠道里的炎症反应就减轻了，得结直肠癌的风险也就降低了。另外，GR-3还改变了肠道微生物代谢物的组成，让一些有益的物质，比如维生素B1、维生素D3，以及有益的吲哚衍生物变多，同时降低了有害物质的相对丰度。这些变化都为GR-3的抗癌效果提供了支持。
预防结直肠癌的新思路
通过实验，研究人员发现GR-3有望成为一种新的结直肠癌预防方法——普通人也可以通过定期吃含有GR-3的益生菌产品，比如浆水酸奶来预防结直肠癌。在结直肠癌手术后，患者可以通过补充GR-3以减轻治疗的副作用，调节肠道菌群，增强免疫力，帮助身体更快恢复。
值得一提的是，研究团队研发的基于GR-3的浆水酸奶等产品已经上市。
韩华雯表示：“这项研究为结直肠癌的预防提供了新的选择策略。GR-3作为一种天然、安全的益生菌，具有广阔的应用前景。未来，我们将进一步研究GR-3发挥作用的具体机制及其临床应用效果。”
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41538-024-00307-5