推進益生菌產業化和市場化進程 在關鍵應用技術上取得突破

2022-01-12 14:38:40

消費者去超市里購買酸奶或飲料時,經常會在配料表里看到保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌等字樣。近年來,與益生菌相關的產品正越來越多地出現在日常生活中,如養樂多、益生菌補充劑、益生菌糖果、益生菌堅果、益生菌牙膏、益生菌護膚品等。我國益生菌行業正處于快速上升階段,消費需求持續擴大。根據《2020中國益生菌行業白皮書》,2010年我國益生菌產品市場規模約222億元,2020年達850億元。其中,發酵乳產品占益生菌市場規模的70%以上。

我國益生菌產業市場規模近千億

益生菌菌株如何進行選育?“益生菌菌株的選育需要經歷菌株分離、功能驗證、功能基因分析等過程。”江南大學食品學院教授王剛告訴記者,科學家為選育出益生菌菌株,首先要通過高通量測序技術,對采集到的樣本中不同種屬微生物豐度(指一種元素在某個自然體中的重量占這個自然體總重量的相對份額)進行分析;然后根據其生理生化特性,結合微生物分離純化技術將目標益生菌從其相對豐度更高的樣本中初步富集、分離出來并鑒定;再對分離菌株的益生功能及安全性進行驗證,最終通過臨床試驗,驗證其在人體中的功能。

在積累了大量具有益生功能的菌株后,相關研究和創新就可進一步提速了。王剛解釋說,結合菌株的基因組、轉錄組、蛋白質組及代謝組等組學信息,可分析出具有特定益生功能的益生菌在遺傳背景、生理生化等方面的規律性特征。在此基礎上,可通過基因組測序、生理生化分析等技術手段,更快捷地獲得具有潛在益生功能的益生菌菌株。

隨著國民健康意識的增強,我國益生菌產業持續升溫,平均保持15%的年增長率,已發展成接近千億元規模的市場。益生菌的巨大市場潛力已逐漸得到各界重視。在“十一五”“十二五”及“十三五”期間,科技部等對益生菌產業的重視程度和建設力度也在不斷加大,并以研發具有獨立知識產權的益生菌菌株、推進益生菌產業化和市場化進程、提升我國益生菌產品加工工藝和國際競爭力為目的,部署了多個重點項目。

“益生菌菌株選育需要用到菌株的體外培養技術、基因測序技術、功能性評價等生物相關技術。”蒙牛集團低溫事業部研發中心總經理李樹森說,我國益生菌研究雖起步較晚,但在專家學者、企業技術人員等的不斷努力下,經過數十年發展,我國益生菌已形成從研發到菌種生產、銷售的初具規模的產業鏈,掌握了益生菌選育的關鍵技術,并達到國際先進水平。

還需在關鍵應用技術上取得突破

目前已有大量證據顯示,益生菌能調節人體腸道菌群結構,緩解多種腸道及其他疾病。“但很多益生菌的益生機制仍不清晰,未能找到關鍵的有效作用物質。而且益生菌的益生效果在很大程度上依賴于人體自身的菌群,錯綜復雜的人體微生態網絡系統,讓解析益生菌的真正益生物質變得非常困難。”王剛說,這還需要科研機構結合組學技術、大數據分析等手段,更深入地開展研究,找到益生菌發揮益生作用的真正機制,“這將進一步推動益生菌在保健方面的應用和產業化發展”。

益生菌產業化還需在一些產業化關鍵應用技術上取得進一步突破,如高密度培養技術、高活性制備、高穩定性保持技術等。“雖然在這些產業化應用技術上,我國已取得長足進步,但與國外相比,部分技術仍有上升空間。還需要國內科研機構及企業加強合作,快速提升我國益生菌產業化關鍵應用技術水平。”王剛說。

為了給益生菌產品生產、創新等提供規范和依據,中國食品工業協會在去年底發布了《益生菌食品》團體標準(以下簡稱團標),對益生菌及益生菌食品進行定義、分類,并對生產技術、質量控制和運輸貯存做了明確規定。王剛說,團標對科研機構更規范地進行高價值菌種選育研究,以及打破國外技術壟斷具有很強的指導作用。

大力開發適合中國市場的益生菌產品

“現在越來越多的研究證明,不同地區、不同飲食、不同生活習慣、不同遺傳背景的人群,他們的腸道微生物結構可能存在明顯的區別。從中國人群腸道分離得到的部分益生菌菌株,也會在基因組上表現出與部分國外菌株不同的特點。”王剛指出,目前市場上常見的一些來自國外的商品化益生菌,對中國人群的腸道來說,未必是最合適的。來自中國人群腸道或中國傳統發酵食品中的益生菌菌株,或將成為開發適合中國市場益生菌產品的最佳原料。這些菌株或將是中國本土化益生菌產品發展的最佳原動力。

一方水土養一方菌。目前,“中國好菌”的研發和市場應用也在快速推進中。比如2021年蒙牛等推出了全球首款母乳益生菌兒童奶粉,其中添加的乳雙歧桿菌Probio-M8,是蒙牛和內蒙古農業大學等聯合研發的我國首株具有自主知識產權的母乳源活性益生菌。13年間,來自全國數百名志愿者媽媽的健康母乳樣本,在經過胃酸膽鹽實驗、毒理學檢驗等之后,成功分離出1956株乳桿菌和雙歧桿菌,最終開發出乳雙歧桿菌Probio-M8。錦旗生物研發的MP108鼠李糖乳桿菌,成為我國第一株自主研發可食用嬰幼兒菌株,打破了嬰幼兒“洋菌株”壟斷;錦旗生物已擁有鼠李糖乳桿菌MP108、動物雙歧桿菌乳亞種CP-9、鼠李糖乳桿菌F-1、副干酪乳桿菌MP137、副干酪乳桿菌ET-66等5種自主研發的明星菌株。

江南大學食品生物技術研究中心也建立了目前國內最大的專利益生菌菌庫。該種質資源庫共擁有25000余株益生菌菌株,這些菌株是從全國29個省、131個縣區采集的6000余份長壽老人、嬰兒糞便,母乳,發酵食品等樣本中分離而得,并在此基礎上獲得了200余株專利益生菌菌株。

李樹森說,現在我國發表的益生菌相關研究論文總量已反超美國,研發能力的增強成為益生菌菌株本土化發展的重要支撐。

(記者李禾)

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