长双歧杆菌CEGF-TKJ-003是由古得宁母公司湖北嫦娥生物股份有限公司联合华中科技大学的科研团队，依托天然菌种筛选结合航天空间诱变育种技术培育的特色益生菌菌株。长双歧杆菌中度嗜热，可耐受胃酸与胆盐，具有独特的应用价值，经太空诱变后，其功能与产业适配性进一步提升。
一、菌株溯源与太空诱变培育历程
1.1 原始菌种筛选
原始菌株取自健康人体的肠道，经嫦娥生物&华中科技大学实验室鉴定：该菌株属于长双歧杆菌，是欧洲食品安全局 （EFSA）资格认定名单收录菌种、美国食品药品监督管理局（FDA）公认安全物质名单收录菌种，同时纳入我国《可用于食品菌种名单》和《可用于婴幼儿食品的菌种名单》，食用安全性明确。
本项目联合研发主体包含湖北嫦娥生物股份有限公司、华中科技大学生命科学与技术学院等多家单位，各方分工完成菌种筛选、太空搭载、地面复筛、安全性与功效试验等全链条研究工作。相关研发单位签订科研诚信承诺书（图1），承诺全部试验数据、研究资料真实客观，无伪造篡改行为。
图1 项目承诺书
1.2 卫星搭载与菌种保藏
2024年9月28日，该优选原生菌株搭乘“实践十九号”返回式科学试验卫星，于酒泉卫星发射中心发射升空，在轨培育时长13.5天。在轨期间菌种处于微重力（10⁻⁴~10⁻⁶ g）、空间电离辐射（总辐射剂量200 mGy）、昼夜极端温差（-180℃~150℃）等独有太空环境，利用空间特殊理化条件实现菌种自然诱变；试验同步设置地面常温（37℃）静置保存对照组，便于后续对比诱变前后菌株性状差异。
卫星返回地面后，菌株的复苏率达78%，经平板分离、传代稳定性筛选，获得耐逆性状显著的提升变异株（编号CEGF-TKJ-003）；连续传代验证突变性状的遗传稳定性，确认耐氧提升性状可稳定遗传。该菌株于2025年3月17日送交中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCC NO：M202550，保藏期限30年，2025年3月24日，保藏中心活菌检测合格，太空育种身份证与保藏信息如下图2。
图2
1.3 菌株的生物学特征
1. 耐氧性（核心改良性状）：长双歧杆菌属专性厌氧菌，遇氧易失活，是产业化应用的最大瓶颈，航天诱变的核心改良目标即为提升耐氧能力。经检测，CEGF-TKJ-003耐氧提升约20%，耐氧性状稳定可遗传。
2. 厌氧生长性能：在pH6.5 MRSC培养基37℃培养24h，菌株0~12h快速生长，16h达稳定期，诱变株与野生株生长曲线无差别；电镜观测二者菌体形态、结构一致，诱变未影响菌株正常生长。
3. 耐酸性能（模拟胃酸）：强酸性pH3.5、3.0环境中，二者耐受能力相近，低pH会抑制糖代谢关键酶，该诱变株完整保留了原有的耐酸代谢通路。
4. 耐胆盐性能（模拟肠道胆汁）：太空诱变提升了耐氧性，原有的耐胆盐能力未受损，满足口服益生菌穿越肠道胆盐屏障的产业要求。
二、菌株的核心功能
太空综合诱变的环境辐射、微重力协同作用，诱变突变谱更广、有益突变概率更高；相较于人工化学诱变、紫外诱变，无化学试剂残留，菌株安全性不受影响，研究团队在以下功效上开展了多组科学试验：
2.1 调节肠道菌群
长双歧杆菌CEGF-TKJ-003可助于补充肠道的优势有益菌，修复微生物屏障，改善菌群失衡状态。动物实验（表1）证实：使用头孢曲松钠构建抗生素诱导菌群失调大鼠模型后，灌胃长双歧杆菌可显著提升肠道中的双歧杆菌数量、降低肠球菌丰度，回升B/E值，缓解腹泻症状，且剂量越高调节效果越突出。100mg高剂量组干预7天后腹泻率仅10%，菌群恢复幅度显著优于低剂量组；低剂量菌株改善作用有限，自然恢复组菌群难以自行回归正常水平。
表1 长双歧杆菌治疗后肠道菌群数量( logCFU/g) 、B/E值和内毒素( EU/mL) 变化
2.2 缓解便秘和结肠炎
长双歧杆菌CEGF-TKJ-003可通过调控肠神经-免疫互作、重塑多层肠道屏障改善便秘，同时能够减轻肠道炎症，辅助缓解结肠炎相关损伤。
2.2.1 改善便秘的作用机制
动物实验结果显示，菌株干预后可改善便秘：缩短首粒黑便排出时间、提升粪便含水率、优化小肠推进效率。
1. 菌群层面
CEGF-TKJ-003重塑肠道菌群结构，上调产短链脂肪酸菌Pediococcus丰度，下调Parabacteroides、Oscillibacter、Ruminiclostridium 9等不利菌属，显著提升乙酸、丁酸、戊酸等6种短链脂肪酸（SCFAs）含量（图3）；短链脂肪酸可上调水通道蛋白AQP3表达，增加肠道水分留存，改善大便干结。
图3 大鼠结肠中相关基因转录及内容物SCFAs含量和相关性分析
2. 肠神经层面
菌株能够提升肠神经元标志物PGP9.5表达量，修复受损肠神经，促进兴奋性神经递质乙酰胆碱（ACh）分泌，提升肠道的蠕动能力（图4-5）。
图4 大鼠结肠肠神经元及肠神经胶质细胞标志物的表达
图5 大鼠有关肠神经递质及相关酶的相对含量分析
3. 免疫层面
菌株可降低促炎因子IL-6水平，提升肠系膜淋巴结Treg调节性细胞占比，缓解肠道慢性炎症，解除炎症对肠道动力的抑制（图6）。各菌群、代谢物、神经免疫指标与便秘表型存在显著相关性（图7）。
图6 大鼠炎症指标
图7 缓解便秘的相关性分析
2.2.2 修复肠道屏障，缓解结肠炎损伤
结肠组织H&E染色结果显示，造模组存在黏膜炎性浸润、杯状细胞减少、隐窝受损，经CEGF-TKJ-003干预后结肠组织形态明显恢复，黏蛋白基因MUC1 表达上调，加固肠道屏障（图8）；同时完善菌群生物屏障、平衡免疫屏障三重防护，减轻结肠炎症浸润，改善结肠炎不适。
图8 大鼠结肠H&E染色及黏蛋白转录水平
2.3 调节糖脂代谢、改善肥胖与肝损伤
CEGF-TKJ-003同等服用剂量下肠道作用活菌量更高，动物实验证实该类长双歧杆菌有助于改善代谢综合征、调节糖脂代谢。
2.3.1 改善2型糖尿病，缓解高血糖与胰岛素抵抗
1. 空腹血糖改善：干预后小鼠空腹血糖（18.66±1.84 mmol/L）显著低于糖尿病模型组、空白培养基组，可抑制血糖持续升高，但无法恢复至健康小鼠正常水平，改善糖尿病多饮多食多尿、体重下降的典型症状。
2. 提升葡萄糖耐量：干预第7d、21d糖耐量试验显示，菌株干预组血糖曲线全程低于模型组，血糖曲线下面积AUC显著降低，胰岛素敏感性提升，缓解胰岛素抵抗。
3. 调节糖尿病型高血脂：显著降低血清TG、LDL-C水平，改善TC、TG、LDL-C三项血脂指标紊乱，降低糖尿病诱发动脉粥样硬化、冠心病风险（表2）。
表2 高脂诱导的2型糖尿病小鼠血清血脂水平变化
4. 减轻糖尿病肝脂堆积：大幅降低肝脏TC、TG、LDL-C 含量，减少肝脏脂质蓄积，缓解糖尿病的继发性肝损伤（图9）。
图9 高脂诱导的2型糖尿病小鼠肝脏血脂水平变化
2.3.2 抑制高脂饮食诱导肥胖，减少体重与内脏脂肪堆积
高脂饲料饲喂C57BL/6N小鼠，连续5周菌株灌胃干预：
1. 控制体重增长：高脂饲养5周后，干预组小鼠体重显著低于单纯高脂模型组，体重接近正常对照组，有效抑制高脂带来的体重暴涨（表3）。
2. 降低内脏脂肪与肝脏指数：显著下调肝脏指数、腹部脂肪指数，减少腹部白色脂肪囤积，改善肥胖造成的肝脏肿大（表3）。
表3 高脂诱导的肥胖各组小鼠体重、肝脏指数和腹部指数变化
3. 纠正肥胖血脂异常：血清TC、TG、LDL-C均显著下降，其中总胆固醇可恢复至接近正常小鼠水平，改善肥胖伴随的脂代谢紊乱（表4）。
表4 高脂诱导的肥胖小鼠血清血脂水平变化
4. 减少肝脏脂肪沉积：显著降低肝脏内TC、TG、LDL-C浓度，预防高脂饮食诱发脂肪肝（图10）。
图10 高脂诱导的肥胖小鼠肝脏血脂水平变化
2.3.3 修复肝组织损伤，缓解代谢性脂肪肝炎症
肝脏HE染色病理切片结果对比（图11）：正常对照组肝细胞排列整齐、形态完好；高脂模型组肝细胞水肿变性、汇管区炎性细胞浸润明显；CEGF-TKJ-003 干预组肝细胞排布规整，仅存在少量微小脂肪空泡，肝脏炎性浸润、细胞损伤大幅减轻。
图11 肝脏组织病理学形态的改变（HE染色×20）
作用路径：修复肠道屏障、降低肠道通透性，减少脂多糖（LPS）进入血液，减轻全身低度慢性炎症，减少炎症因子持续损伤肝脏，改善肥胖、2型糖尿病引发的轻度肝损伤。
三、产业化方向
普通长双歧杆菌严格厌氧，发酵、喷雾干燥、常温储存阶段活菌大量失活，这一特性是其规模化应用的瓶颈；长双歧杆菌CEGF-TKJ-003经太空诱变定向提升耐氧性能，同时完整保留原始菌株生长、耐酸、耐胆盐等益生功效，全产业链优势突出。
1. 生产端
发酵、喷雾干燥、冻干加工阶段氧气耐受度提升，大幅降低活菌损耗，减少原料损耗与生产成本；企业具备正规食品SC生产资质，搭建全流程品质管控体系，每批次成品送CMA资质第三方机构检测，出具活菌计数、微生物安全全套质检报告，全程可追溯。
2. 产品端
菌株天然耐酸、耐胆盐，口服后顺利穿过胃酸、胆汁双重屏障，足量活菌抵达结肠定植，有利于长效发挥作用。
3. 多场景应用
适配多元化的食品品类：发酵乳制品、固体益生菌粉剂、膳食补充剂等；可面向特定人群开发专项的功能性益生菌产品。
特别声明：
本品为普通食品，不能替代药品医治疾病。患有器质性肠胃疾病、糖尿病、脂肪肝等器质性或确诊性疾病的人群，请遵从临床医嘱规范治疗，本品仅可作为日常膳食补充。
CEGF-TKJ-003菌株系通过航天空间诱变育种技术选育获得，其功能特性基于动物实验及人体临床试验数据，具体效果因个体差异可能有所不同。
