CN116725979A - 一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法及其应用，以提高益生菌的生物利用度，并联合治疗药物，实现协同治疗肠道疾病的目的。该胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌为海藻酸盐通过与钙离子螯合，在单个益生菌表面形成涂层，同时还可以包覆小分子抗炎药物，保护益生菌免受胃部环境侵害。到达肠道中性环境后，涂层溶解，同步释放受抑制的益生菌和治疗药物。益生菌抑制病原菌的生长，维持肠道固有菌群，保持肠道内菌群平衡；同时结合药物的抗炎作用，达到协同治疗肠道疾病的效果。

Description

一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法及 其应用

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体涉及一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法及其应用。

背景技术

肠道菌群在维持肠道环境稳态和调节人体健康方面起着至关重要的作用。目前已有研究证实肠道菌群失调与多种疾病有关，包括炎症性肠病、肥胖、糖尿病、抑郁症和癌症。细菌在肠道中持续产生关键的生物分子，可以重新编程肠道菌群。因此，基于细菌的疗法是一种很有前景的治疗肠道菌群失调的方法。

迄今为止，粪菌移植被认为是一种可行的治疗溃疡性结肠炎的方法，但由于存在潜在的病原体感染风险和对患者侵入性实施等副作用而在临床上受到限制。目前，基因工程细菌已被用于增强治疗性微生物对恶劣胃肠道条件的耐受性，然而其存在将耐药基因转移到肠道中的健康细菌的潜在安全问题。此外，口服益生菌具有无创和患者依从性好的优势，已作为一种微生态制剂用于治疗结肠炎。益生菌可以附着在肠道上皮细胞，实现肠道内定植，重建肠道微环境。然而，由于胃肠道中的恶劣环境(如低pH值、消化酶和胆汁酸等)，益生菌的生物利用度和治疗效率有待进一步提高。因此，保持口服益生菌的生长增殖能力至关重要。

口服益生菌的剂型，包括液体、胶囊和药丸等，均已被广泛用于保护益生菌的活力。然而，这些剂型仍不足以免除口服益生菌的胃肠道环境侵害及提高其生存率。此外，在临床治疗肠道疾病时，口服益生菌通常与其他治疗药物联合使用，但是口服不同剂型的多种药物可能会因为药物释放途径不同而降低联合治疗的效率，并且每天重复服用不同剂型的多种药物也会降低患者的依从性。因此，有必要探究一种方案，不仅能够提升口服益生菌的生物利用度以及治疗效率，最好还能避免降低患者的依从性。

发明内容

本发明的目的在于解决以下问题：

一、现有益生菌包覆策略存在益生菌生物利用度低、治疗效果不理想的问题；

二、在益生菌联合药物治疗时，会降低患者依从性的问题；

为此，提供一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法及其应用。

本发明的构思：

本发明研究团队针对现有技术中存在的缺点，进行了深入的探究，认为造成上述问题的原因主要是益生菌包覆形式、包覆状态以及联合药物治疗时口服剂型的多样性。要解决上述问题，本发明研究团队认为：

首先，改变益生菌的包覆形式，使外侧的包覆层不仅能够抵抗胃液中的强酸和消化酶，还能在肠道顺利降解，恢复被包覆益生菌的生物活性，进而提高生物利用度和治疗效果；海藻酸盐(Alg)作为一种从褐藻多糖中提取的食品添加剂，具有良好的pH响应性和较高的生物相容性，研究团队拟将其作为本发明技术方案中胃肠道微环境响应型和保护型涂层材料；

其次，改变益生菌的包覆状态，尽量不在同一包覆层内同时包覆多个或大量菌体，旨在避免即便能够抵抗胃液中的强酸和消化酶，但由于同一包覆层中各个益生菌所处的环境不同，在达到释放条件时，各个益生菌无法同步进行治疗，达不到治疗需要的用量，仍然存在降低生物利用度以及治疗效果的风险；

最后，避免在联合治疗时口服剂型的多样性，保证患者的依从性，统一益生菌与药物的释放途径，以此来降低因释放途径不同对治疗效率产生的影响。

基于上述发明构思，为实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：

一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)培养益生菌至对数生长期，并使用pH为7.2-7.4的磷酸盐缓冲溶液清洗多次(确保清洗干净，无培养基残留)，得到益生菌；

2)采用预冷的氯化钙的磷酸盐缓冲溶液重悬步骤1)得到的益生菌并涡旋；此处预冷主要是为了防止后续涡旋导致温度过高，影响益生菌的状态；

3)向步骤2)得到的溶液中加入海藻酸盐溶液并涡旋，得到益生菌悬液；

4)调节步骤3)得到的益生菌悬液的pH至3.0-4.0，并使用pH为3.0-4.0磷酸盐缓冲溶液清洗多次，离心得到胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌。在该pH为3.0-4.0的环境下，能使海藻酸盐与Ca²⁺形成凝胶，可实现包覆单个益生菌的目的。

进一步地，针对联合药物治疗情况，可以在步骤2)中，采用2-6℃(优选4℃)预冷的氯化钙的磷酸盐缓冲溶液重悬步骤1)得到的益生菌后，加入肠道治疗药物并涡旋。

进一步地，步骤2)中，氯化钙的磷酸盐缓冲溶液浓度为13.9mM，涡旋转速为2000-3000rpm，涡旋时间为5-10min。

进一步地，步骤3)中，海藻酸盐溶液浓度为20mg/mL，涡旋转速为2000-3000rpm，涡旋时间为5-10min；采用该浓度的海藻酸盐溶液，能够在不影响益生菌正常生长增殖的前提下实现包覆效果。

进一步地，步骤4)中，采用盐酸调节益生菌悬液的pH，盐酸浓度为0.1M。

进一步地，步骤3)中，海藻酸盐为海藻酸钠。

进一步地，所述益生菌为Escherichia coli Nissle 1917；

所述治疗药物为5-氨基水杨酸。

同时，本发明还提供了一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌，其特殊之处在于：采用上述方法制备获得，每个益生菌菌体被纳米涂层独立包覆或同时包覆有若干肠道治疗药物，即包括纳米涂层壳体以及包覆在内的单个益生菌菌体，或者包括纳米涂层壳体以及包覆在内的单个益生菌菌体和若干肠道治疗药物。

以及，上述方法制备的胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌在制备预防或治疗肠道疾病的生物材料中的应用，比如治疗肠道菌群失调、结肠炎等。

一种预防或治疗肠道疾病的生物材料，其特殊之处在于：有效成分为上述方法制备的胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌。

本发明的原理：

益生菌的表面带负电荷，加入氯化钙后，钙离子通过静电相互作用结合在每个独立的益生菌菌体表面；再加入海藻酸钠后，海藻酸盐的多糖结构与钙离子螯合，在每个独立的益生菌菌体表面形成涂层，如若进行联合治疗，也可同时包覆若干小分子治疗药物，在胃酸中保护益生菌和治疗药物。到达肠道中性环境后，海藻酸盐涂层溶解，释放出受抑制的益生菌和治疗药物，益生菌抑制病原菌的生长，维持肠道固有菌群，保持肠道内菌群平衡。同时结合药物的抗炎作用，达到协同治疗肠道疾病的效果，本发明同时适用于包封不同的临床药物和各种微生物，加强肠道疾病的治疗。

本发明的优点：

1.采用本发明方法可以在单个益生菌表面形成胃肠道微环境响应型纳米涂层，在达到释放条件时，每个益生菌同步释放，实现同步精准治疗，提高生物利用度以及治疗效果。

2.采用本发明方法还可以利用功能纳米涂层同时包覆单个益生菌和若干药物，在达到释放条件时，实现益生菌和药物的同时释放，即统一释放途径，达到协同治疗效果，同时，保证患者的依从性。

3.该方法简单、安全、适用范围广。海藻酸盐是一种从褐藻多糖中提取的食品添加剂，具有较高的生物相容性。并且，该方法适用于包封不同的临床药物和各种微生物，通过解决肠道菌群失调问题，对肠道疾病产生协同治疗效果。

附图说明

图1为本发明实施例1中不同pH值下海藻酸钠与Ca²⁺复合物的图像；

图2为本发明实施例2中EcN和EcN@Alg的扫描电子显微镜图像；

图3为本发明实施例2中EcN和EcN@Alg在酸性LB液体培养基(pH4.0)中的生长曲线；

图4为本发明实施例2中EcN和EcN@Alg在中性LB液体培养基(pH7.4)中的生长曲线；

图5为本发明实施例3中EcN和EcN@Alg在模拟胃液中孵育不同时间后的菌落数；

图6为本发明实施例3中EcN和EcN@Alg在模拟胃液中孵育0.5h后的扫描电子显微镜图像；

图7为本发明实施例3中EcN和EcN@Alg在模拟肠液中孵育不同时间后的菌落数；

图8为本发明实施例3中EcN@Alg在模拟肠液中孵育不同时间后的扫描电子显微镜图像；

图9为胃肠道微环境响应型海藻酸盐涂层包封EcN和5-ASA的示意图；

图10为本发明实施例5中EcN/5-ASA@Alg协同治疗DSS诱导的小鼠急性结肠炎的实验设计示意图；

图11为本发明实施例5中小鼠在第0-9天的体重变化曲线；

图12为本发明实施例5中小鼠在第0-9天的疾病活动指数；

图13为本发明实施例5中不同处理组小鼠结肠的代表性图片；

图14为本发明实施例5中小鼠结肠组织中IL-6的含量；

图15为本发明实施例5中小鼠结肠组织中TNF-α的含量；

图16为本发明实施例5中小鼠结肠组织的组织学评分。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

实施例1：海藻酸钙凝胶的pH敏感性测试

将20mg海藻酸钠溶于1mL超纯水中，随后加入9mL 13.9mM氯化钙溶液，得到海藻酸钙凝胶。将海藻酸钙凝胶在1000×g转速下离心5min，并用0.1M的盐酸清洗两次，最终用10mL 0.1M的盐酸重悬。逐滴(20μL)加入0.1M的氢氧化钠溶液，观察海藻酸钙凝胶状态并记录pH变化。如图1所示，在酸性条件下(pH 1.63)，明显产生凝胶，但当pH达到5.27时，凝胶逐渐溶解。

可见，海藻酸钙在酸性环境下可以凝胶涂层的方式对包裹在内的物质进行保护，而在中性环境下可以溶解，将包裹在内的物质释放出来，具有pH响应性能，因此，可应用于胃肠道微环境响应纳米涂层的构建。

实施例2：不同pH条件下，海藻酸钙涂层对益生菌生长增殖影响的测试

在平板上挑取Escherichia coli Nissle 1917(EcN)单菌落，接种在4mL LB液体培养基中，37℃，220rpm振荡培养10h。将菌液在4000×g转速下离心5min，并用磷酸盐缓冲溶液(PBS，10mM，pH 7.2-7.4)清洗3次，得到菌体。用900μL 4℃预冷的含13.9mM氯化钙的PBS重悬5×10⁸CFU细菌，涡旋5min(2800rpm)。随后加入100μL 20mg/mL的海藻酸钠溶液，涡旋5min(2800rpm)。然后，使用0.1M的盐酸将EcN悬液的pH调至3.0-4.0，再用PBS(10mM，pH3.0-4.0)清洗细菌三次，离心得到海藻酸钙包覆的EcN(即EcN@Alg)。

将EcN与EcN@Alg滴于硅片，待自然干燥后，使用4％多聚甲醛固定4h，并用不同浓度的乙醇对其进行梯度脱水。待自然干燥后，对样品进行喷金，并使用扫描电子显微镜(SEM)观察EcN与EcN@Alg的形貌。如图2所示，SEM结果表明，与EcN的光滑表面相比，EcN@Alg表面呈现出网状和褶皱，表明单个益生菌表面形成了涂层。

将EcN与EcN@Alg在不同pH的LB液体培养基，37℃，220rpm振荡培养，并使用酶标仪测定不同培养条件下，EcN与EcN@Alg的生长曲线。如图3所示，在酸性LB(pH 3.0-4.0)中，EcN在培养0.5h后，进入对数生长期；培养8h后，进入稳定期。由于EcN表面覆盖了一层海藻酸钙，限制了物质交换和益生菌生长的物理空间，EcN@Alg在培养10h内，未见明显增殖。如图4所示，在中性LB(pH 7.2-7.4)中，EcN和EcN@Alg均表现出典型的对数生长期和稳定期。结果表明海藻酸钙包封后，益生菌只是暂时性失活。在中性环境中，随着涂层溶解，EcN@Alg又会恢复活性。即本发明中纳米涂层包覆益生菌在酸性培养基中暂时失活，在中性培养基中释放并能恢复活性。

实施例3：体外评估海藻酸钙涂层在胃肠道环境对益生菌的保护作用

将EcN与EcN@Alg在模拟胃液(SGF，pH 2.0)，37℃，220rpm振荡培养，并分别在培养0.5h，1h，1.5h和2h后，取适量菌液进行梯度稀释并涂布平板，37℃培养12h后，进行平板计数，测定培养不同时间后，EcN与EcN@Alg的菌落数。如图5所示，大量EcN@Alg在SGF中孵育2h后仍存活，但EcN无一存活。上述结果表明，EcN@Alg在2h内具有较好的保护效果。益生菌通过胃进入肠道大概需要2h，因此，涂层能保护益生菌免受胃部环境侵害。

此外，分别在SGF培养0.5h，1h，1.5h和2h后，取适量菌液，5000×g离心5min得到菌体，并用对应pH的PBS清洗三次。然后，将EcN与EcN@Alg滴于硅片，待自然干燥后，使用4％多聚甲醛固定4h，并用不同浓度的乙醇对其进行梯度脱水。待自然干燥后，对样品进行喷金，并使用SEM观察EcN与EcN@Alg在SGF培养不同时间后的形貌。如图6所示，SEM结果表明，在SGF中孵育0.5h后，EcN表面出现了明显的凹陷和坍塌，但EcN@Alg形貌没有明显的变化。

将EcN与EcN@Alg在模拟肠液(SIF，pH 6.8)，37℃，220rpm振荡培养，并分别在培养1h，2h，3h和4h后，取适量菌液进行梯度稀释并涂布平板，37℃培养12h后，进行平板计数，测定培养不同时间后，EcN与EcN@Alg的菌落数。如图7所示，由于海藻酸钙的保护作用，EcN@Alg在培养1-2h的数量略低于EcN，但是在培养3-4h，涂层溶解后，EcN@Alg的数量与EcN无显著性差异。

此外，分别在SIF培养1h，2h，3h和4h后，取适量菌液，5000×g离心5min得到菌体，并用对应pH的PBS清洗三次。然后，将EcN@Alg滴于硅片，待自然干燥后，使用4％多聚甲醛固定4h，并用不同浓度的乙醇对其进行梯度脱水。待自然干燥后，对样品进行喷金，并使用SEM观察EcN与EcN@Alg在SIF培养不同时间后的形貌。如图8所示，SEM结果表明，在SIF中孵育1h后，EcN@Alg表面粗糙。但孵育4h后，由于海藻酸钙涂层的溶解，EcN@Alg表面恢复光滑。

可见，本发明的包覆形式，相较于现有技术的包覆形式，能够在口服后在胃肠道环境中，保证益生菌的生存率以及活性，可安全抵达肠道内，并且达到同步释放，提升了生物利用度以及效果。

实施例4：EcN/5-ASA@Alg的制备

在平板上挑取EcN单菌落，接种在4mL LB液体培养基中，37℃，220rpm振荡培养10h。将菌液在4000×g转速下离心5min，并用PBS(10mM，pH 7.2-7.4)清洗3次，得到菌体。用900μL 4℃预冷的含13.9mM氯化钙的PBS重悬5×10⁸CFU细菌，并加入mg 5-氨基水杨酸(5-ASA)，涡旋5min(2800rpm)。随后加入100μL 20mg/mL的海藻酸钠溶液，涡旋5min(2800rpm)。然后，使用0.1M的盐酸将EcN悬液的pH调至3.0-4.0，再用PBS(10mM，pH 3.0-4.0)清洗细菌三次，离心得到EcN/5-ASA@Alg。如图9所示，胃肠道微环境响应型海藻酸钙涂层包封益生菌和5-氨基水杨酸的示意图，采用本发明方法可对单个益生菌菌体进行独立包覆，如果结合治疗药物，则可同时均匀包覆若干药物。

实施例5：EcN/5-ASA@Alg协同治疗DSS诱导的小鼠急性结肠炎

本实施例中，设计了一种协同方案，考察协同能力，将胃肠道微环境响应型海藻酸钙同时包覆益生菌EcN和具有抗炎作用的一线药物5-ASA，用于治疗肠道疾病。

将30只雌性C57BL/6小鼠随机分为6组(每组5只)：Control组、DSS(葡聚糖硫酸钠)组、EcN组、EcN@Alg组、5-ASA组和EcN/5-ASA@Alg组。如图10所示，各组小鼠处理如下：(1)Control组：自由饮用去离子水；(2)DSS组：从第0天到第7天，自由饮用含3.5％(w/v)DSS的去离子水；(3)EcN组：第0-7天饮用含3.5％(w/v)DSS的去离子水，第3-9天灌胃10⁹CFU EcN/只/天；(4)EcN@Alg组：第0-7天自由饮用含3.5％(w/v)DSS的去离子水，第3-9天灌胃10⁹CFUEcN@Alg/只/天；(5)5-ASA组：小鼠第0-7天自由饮用含3.5％(w/v)DSS的去离子水，第3-9天灌胃1.6mg 5-ASA/只/天；(6)EcN/5-ASA@Alg组：第0-7天饮用含3.5％(w/v)DSS的去离子水，第3-9天灌胃10⁹CFU EcN/1.6mg 5-ASA@Alg/只/天。第9天处死所有小鼠。

记录第0-9天每只小鼠体重变化、粪便黏稠度和粪便潜血情况。疾病活动指数(DAI)结合小鼠体重下降指数(0-4级；0：≤1％；1：1-5％；2：5-10％；3：10-15％；4：＞15％)、粪便黏稠度(0-4级；0：正常；1：柔软但成型；2：柔软；3：非常柔软；4：水样腹泻)和粪便潜血情况(0、2、4级；0：阴性；2：潜血阳性；4：可见便血)进行综合评分。DAI评分＝(体重下降评分+粪便黏稠度评分+粪便潜血评分)/3。

如图11所示，DSS处理组小鼠从第0天到第9天体重明显下降，说明结肠炎动物模型建立成功。EcN治疗组未见明显变化，EcN@Alg组、5-ASA组和EcN/5-ASA@Alg组，体重减轻受到抑制。

如图12所示，DSS处理组小鼠从第0天到第9天DAI评分显著上升，再次证明结肠炎动物模型建立成功。EcN治疗组未见明显变化，提示仅使用益生菌治疗效果有限。在EcN@Alg组、5-ASA组和EcN/5-ASA@Alg组，由于益生菌和药物的治疗使胃肠道微环境恢复，DAI评分显著降低。此外，第9天EcN/5-ASA@Alg组小鼠DAI评分显著低于EcN@Alg组和5-ASA组，表明EcN/5-ASA@Alg对结肠炎有协同治疗效果。

每只小鼠处死后，测定结肠长度。如图13所示，DSS处理组小鼠的结肠长度明显缩短。在益生菌和药物的治疗下，与EcN、EcN@Alg、5-ASA组相比，EcN/5-ASA@Alg组结肠长度最长。

取一段结肠，用电动匀浆器在预冷的PBS(10.0mM，pH 7.2-7.4)中进行匀浆(10％w/v)。结肠匀浆于4℃下5000×g离心10min，上清液稀释2倍后用于酶联免疫试剂盒测定结肠组织中白细胞介素(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α)水平。分析各组相同质量结肠中IL-6和TNF-α的含量。如图14和图15所示，与Control组相比，DSS组IL-6和TNF-α的表达水平分别升高5.22±2.11倍和12.26±2.24倍。EcN、EcN@Alg、5-ASA和EcN/5-ASA@Alg治疗后，IL-6和TNF-α水平显著下降。此外，EcN/5-ASA@Alg治疗组IL-6水平显著低于5-ASA组，提示EcN/5-ASA@Alg治疗效果优于临床药物。

将每只小鼠的结肠、心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏在4％多聚甲醛中固定48h后，进行石蜡包埋。使用石蜡切片机将组织切成5μm切片，并对其进行苏木精-伊红(H&E)染色。结肠组织学评分系统结合炎症严重程度(0-4级；0：正常；1：轻微炎症；2：中度炎症；3：严重炎症；4：极其严重炎症)、病灶深度(0-3级；0：正常；1：黏膜下层；2：肌层；3：浆膜层)、隐窝损伤程度(0-4级；0：正常；1：1/3隐窝损伤；2：2/3隐窝损伤；3：全部隐窝损伤、上皮细胞完整；4：全部隐窝损伤，上皮细胞破坏)以及病灶面积(0-4级；0：≤1％；1：1-25％；2：25-50％；3：50-75％；4：＞75％)对结肠进行组织学评分。组织学评分＝(炎症评分+病灶深度评分+隐窝损伤评分)×病灶面积评分。如图16所示，与Control组小鼠相比，DSS处理组小鼠结肠组织学评分显著上升。EcN治疗后，组织学评分没有显著变化，再次证明仅使用益生菌治疗结肠炎效果有限。在EcN@Alg组、5-ASA组和EcN/5-ASA@Alg组，组织学评分均显著降低。并且，EcN/5-ASA@Alg组的组织学评分显著低于EcN@Alg组和5-ASA组，再次证明EcN/5-ASA@Alg对结肠炎有协同治疗效果。

由此可见，本申请提供的胃肠道微环境响应型纳米涂层将单个益生菌菌体和其他治疗药物同时包覆的口服微生态制剂大幅提高了生物利用度，具有重要的意义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)培养益生菌至对数生长期，并使用pH为7.2-7.4的磷酸盐缓冲溶液清洗多次，得到益生菌；

2)采用预冷的氯化钙的磷酸盐缓冲溶液重悬步骤1)得到的益生菌并涡旋；

3)向步骤2)得到的溶液中加入海藻酸盐溶液并涡旋，得到益生菌悬液；

4)调节步骤3)得到的益生菌悬液的pH至3.0-4.0，并使用pH为3.0-4.0磷酸盐缓冲溶液清洗多次，离心得到胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌。

2.根据权利要求1所述胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法，其特征在于：

在步骤2)中，采用2-6℃预冷的氯化钙的磷酸盐缓冲溶液重悬步骤1)得到的益生菌后，加入肠道治疗药物并涡旋。

3.根据权利要求1或2所述胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法，其特征在于：

步骤2)中，氯化钙的磷酸盐缓冲溶液浓度为13.9mM，涡旋转速为2000-3000rpm，涡旋时间为5-10min。

4.根据权利要求3所述胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法，其特征在于：

步骤3)中，海藻酸盐溶液浓度为20mg/mL，涡旋转速为2000-3000rpm，涡旋时间为5-10min。

5.根据权利要求4所述胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法，其特征在于：

步骤4)中，采用盐酸调节益生菌悬液的pH。

6.根据权利要求5所述胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法，其特征在于：

步骤3)中，海藻酸盐为海藻酸钠。

7.根据权利要求2所述胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌的制备方法，其特征在于：

所述益生菌为Escherichia coli Nissle 1917；

所述肠道治疗药物为5-氨基水杨酸。

8.一种胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌，其特征在于：采用权利要求1-7任一所述方法制备获得，每个益生菌菌体被纳米涂层独立包覆或同时包覆有若干肠道治疗药物。

9.权利要求1-7任一方法制备的胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌在制备预防或治疗肠道疾病的生物材料中的应用。

10.一种预防或治疗肠道疾病的生物材料，其特征在于：有效成分为权利要求1-7任一方法制备的胃肠道微环境响应型纳米涂层包覆益生菌。