近年來，我國(guó)益生菌產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)高水平的學(xué)術(shù)研究成果，創(chuàng)新技術(shù)也層出不窮，為我國(guó)益生菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展持續(xù)注入新的科學(xué)動(dòng)力。我國(guó)益生菌科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新有哪些技術(shù)儲(chǔ)備，其未來發(fā)力點(diǎn)又在哪里？12月23日，由中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)主辦，伊利集團(tuán)支持的“2022年益生菌科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新論壇”以線上的方式舉辦。來自浙江大學(xué)、上海理工大學(xué)、中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院、同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)院、清華大學(xué)、北京東方紅航天生物技術(shù)股份有限公司、伊利集團(tuán)等科技界及產(chǎn)業(yè)界的專家學(xué)者及企業(yè)代表展開深入交流，共探益生菌產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展之路。論壇由浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品學(xué)院何國(guó)慶教授和中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院副院長(zhǎng)姚粟共同主持。

我國(guó)益生菌產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)三大特征

隨著腸道菌群科學(xué)研究的逐步深入，加上新冠疫情背景下大眾對(duì)益生菌的需求進(jìn)一步放大，全球益生菌市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。從區(qū)域市場(chǎng)情況來看，亞太地區(qū)益生菌消費(fèi)規(guī)模占全球規(guī)模高。中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)邵薇在致辭中表示，益生菌行業(yè)作為我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)的典型代表，是我國(guó)食品工業(yè)培育發(fā)展新動(dòng)能，推進(jìn)健康中國(guó)建設(shè)的重要著力點(diǎn)。

邵薇表示，經(jīng)過二十余年的發(fā)展，益生菌產(chǎn)業(yè)已頗具規(guī)模，呈現(xiàn)三大特征：一是益生菌的諸多技術(shù)瓶頸在高校及企業(yè)的合力推動(dòng)下被逐一破解，在確保我國(guó)益生菌供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定的同時(shí)，邁出國(guó)門、走向世界。二是在食品工業(yè)健康升級(jí)的大背景下，益生菌與食品工業(yè)對(duì)接融合處于最佳時(shí)機(jī)，應(yīng)用類別趨于多元化，從乳制品逐漸向果蔬制品、休閑食品等產(chǎn)品類別、延伸。三是我國(guó)益生菌標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)與監(jiān)管體系基本與國(guó)際保持同步，菌種標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善，滿足了行業(yè)發(fā)展的基本需求。

邵薇指出，從我國(guó)益生菌行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的生動(dòng)實(shí)踐中，我們能夠愈加清晰地認(rèn)識(shí)到，行業(yè)健康發(fā)展的根本，在于創(chuàng)新引領(lǐng)與科技賦能。對(duì)益生菌功效的探索和評(píng)價(jià)是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的長(zhǎng)期過程，并非一蹴而就，需重視對(duì)菌種的科技投入，不斷提升產(chǎn)品的科技內(nèi)涵。當(dāng)前我國(guó)已建立起龐大的專利菌種庫(kù)，越來越多的優(yōu)秀國(guó)產(chǎn)菌種轉(zhuǎn)化應(yīng)用并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。從目前來看，中國(guó)益生菌市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入價(jià)值回歸階段，消費(fèi)者的購(gòu)買行為更加理性?；诖?，益生菌產(chǎn)業(yè)應(yīng)更加重視益生菌相關(guān)產(chǎn)品量效關(guān)系的確證，關(guān)注產(chǎn)品的全生命周期，讓更多優(yōu)質(zhì)益生菌產(chǎn)品助力消費(fèi)者健康。邵薇還提醒，得益于益生菌產(chǎn)業(yè)前期良好的消費(fèi)者教育，我國(guó)消費(fèi)者對(duì)益生菌的認(rèn)知水平較高，然而科普是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)性工作，行業(yè)應(yīng)主在營(yíng)銷與推廣產(chǎn)品時(shí)高度自律，少一些“夸大宣傳”，多一些“嚴(yán)謹(jǐn)專業(yè)”，同時(shí)加大科普投入，共同營(yíng)造良好的行業(yè)發(fā)展氛圍。

伊利集團(tuán)總裁助理云戰(zhàn)友博士在致辭中表示，伊利集團(tuán)始終堅(jiān)持走益生菌自主創(chuàng)新研發(fā)之路，先后前往新疆、西藏及河北等多個(gè)省份，收集傳統(tǒng)發(fā)酵食品、母乳、嬰幼兒糞便等各種樣本，持續(xù)開展新菌株的分離和篩選工作。伊利與國(guó)內(nèi)多家高校及科研機(jī)構(gòu)合作研發(fā)出以乳雙歧桿菌BL-99為代表的一系列益生菌，目前所研發(fā)的菌株共獲得15項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利，并應(yīng)用到多款產(chǎn)品中。多年來，伊利致力于推動(dòng)國(guó)產(chǎn)益生菌的高質(zhì)量發(fā)展。不斷強(qiáng)化益生菌專家生態(tài)圈體系、支持跨領(lǐng)域、交叉學(xué)科人才、科研隊(duì)伍合作，加強(qiáng)基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)力，產(chǎn)出自主創(chuàng)新的成果；注重益生菌應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化，益生菌的研究要基于菌株水平開發(fā)，以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范益生菌在產(chǎn)品端的應(yīng)用轉(zhuǎn)化；充分聯(lián)動(dòng)產(chǎn)學(xué)研各界，開展益生菌的科普宣傳工作。云戰(zhàn)友表示，下一步，伊利將加強(qiáng)益生菌的品牌打造，重視品牌價(jià)值，將多元化的科學(xué)成果以簡(jiǎn)單、易懂的形式傳遞給消費(fèi)者，不斷滿足消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的健康需求。

優(yōu)質(zhì)益生菌要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)開發(fā)

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)營(yíng)養(yǎng)與健康研究院郝彥玲教授圍繞“優(yōu)質(zhì)益生菌精準(zhǔn)開發(fā)與應(yīng)用”作了報(bào)告。郝彥玲認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)益生菌的精準(zhǔn)開發(fā)，一是要精準(zhǔn)到菌株層面，由于不同菌株來源于不同的生態(tài)，經(jīng)過長(zhǎng)期的適應(yīng)環(huán)境和進(jìn)化，導(dǎo)致基因組上的基因丟失和突變。二是要有精準(zhǔn)的環(huán)境，即使同一菌株在不同的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，由于基因表達(dá)不同，其益生特性也會(huì)有所不同。菌株在實(shí)驗(yàn)室的不同條件下馴化可發(fā)生基因的突變和重排。

那么，益生菌又是如何發(fā)揮益生特性？郝彥玲介紹，根據(jù)目前研究結(jié)果，當(dāng)人體攝入益生菌以后，益生菌就會(huì)產(chǎn)生一些抑菌類物質(zhì)，例如，乳酸和細(xì)菌素能夠抑制病原菌生長(zhǎng)。乳酸菌還可以通過在腸道定植，抑制腸道病原微生物生長(zhǎng)和繁殖。一些益生菌不僅能夠刺激腸上皮細(xì)胞，分泌黏液，同時(shí)也能夠加強(qiáng)緊密連接蛋白的結(jié)構(gòu)，從而改善腸道屏障功能，進(jìn)而緩解炎癥。近些年的研究發(fā)現(xiàn)，一些益生菌能夠產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)類物質(zhì)，也有一些益生菌能夠刺激腸道上皮細(xì)胞，通過影響腸腦軸進(jìn)而影響到人體的神經(jīng)系統(tǒng)。

對(duì)益生菌進(jìn)行研究最終是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。伊利集團(tuán)創(chuàng)新中心益生菌研究中心總監(jiān)洪維鍊博士介紹了專利菌株的應(yīng)用與創(chuàng)新轉(zhuǎn)化。洪維鍊談到，伊利長(zhǎng)期致力于開展益生菌的本土研究，目前已搭建基于菌株篩選、功能評(píng)價(jià)、菌粉研發(fā)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的四個(gè)益生菌研發(fā)平臺(tái)，將以中國(guó)母乳和嬰幼兒來源的菌株為核心，致力于本土好菌的開發(fā)與應(yīng)用轉(zhuǎn)化。乳雙歧桿菌BL-99是伊利推出的第一株自主研發(fā)專利菌株。目前，伊利自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)菌株已經(jīng)廣泛應(yīng)用于低溫發(fā)酵乳、奶酪棒、冰淇淋、固體飲料等全品類產(chǎn)品。

聚焦不同人群的腸道微生態(tài)研究

維持腸道微生態(tài)平衡對(duì)老年人的健康具有重要意義。同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院臨床營(yíng)養(yǎng)科主任韓婷圍繞“腸道微生態(tài)與老年健康”作了報(bào)告。她認(rèn)為，長(zhǎng)壽人群腸道菌群豐度和多樣性處于明顯優(yōu)勢(shì)狀態(tài)。腸道微生態(tài)和老年便秘、早老性癡呆等密切相關(guān)，采用微生態(tài)調(diào)節(jié)治療效果顯著。韓婷分析，老年人群容易發(fā)生腸道微生態(tài)失調(diào)的原因，一是衰老這一和年齡相關(guān)的生理性改變。二是不當(dāng)飲食，如高脂飲食、少纖維飲食。三是不良的生活方式，如久坐、不愛運(yùn)動(dòng)、吸煙及飲酒等?！澳c道微生態(tài)干預(yù)慢性病的作用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)認(rèn)知?！表n婷指出，老年人群在衰老過程中處于一種慢性炎癥的狀態(tài)，腸道菌群失衡的結(jié)果，造成腸道免疫調(diào)節(jié)失衡，進(jìn)而引發(fā)炎癥。在老年人群的腸道中，具有抗炎作用的柔嫩梭菌減少，而促炎菌增加。通過調(diào)節(jié)腸道菌群進(jìn)行干預(yù)，能減少炎性衰老，改善免疫功能，降低老年人患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。

嬰兒生命早期是腸道菌群定值的關(guān)鍵時(shí)期，而在這一時(shí)期，母乳是0-14月齡嬰兒腸道菌群變化的最關(guān)鍵因素。清華大學(xué)萬科公共衛(wèi)生與健康學(xué)院助理教授趙艾介紹了母乳微生態(tài)與嬰幼兒健康研究進(jìn)展。趙艾指出，現(xiàn)在進(jìn)行母乳研究時(shí)，早已不把母乳僅僅當(dāng)作一種食物來源，而是當(dāng)作一個(gè)體系來對(duì)待。母乳是一個(gè)微生態(tài)體系，是促進(jìn)嬰兒腸道菌群的超級(jí)食物。母乳中不僅含有乳鐵蛋白等抗菌成分，而且還含有超過200種的母乳低聚糖、超過700種的細(xì)菌。在母嬰配對(duì)研究中發(fā)現(xiàn)，母乳菌群對(duì)嬰兒腸道菌群會(huì)產(chǎn)生直接作用。母乳HMOs會(huì)對(duì)腸道菌群產(chǎn)生直接影響，HMOs可阻止病原體對(duì)腸黏膜細(xì)胞的黏附。母乳脂肪酸對(duì)腸道目標(biāo)益生菌也會(huì)產(chǎn)生直接影響。

趙艾建議，應(yīng)當(dāng)將母乳作為生態(tài)體系進(jìn)行研究，將母乳營(yíng)養(yǎng)、健康納入母乳微生態(tài)研究，同時(shí)還要對(duì)成分間的聯(lián)合作用與母乳微生態(tài)的關(guān)系進(jìn)行深入研究。

為益生菌研究打開跨界新視角

空間誘變技術(shù)將空間技術(shù)與現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合，已成為具有中國(guó)特色的、重要的生物技術(shù)手段，目前主要被用于微生物制藥及植物新品種培育。那么，空間誘變技術(shù)能被用來改良菌株嗎？“空間誘變技術(shù)并不神秘，實(shí)際上是對(duì)常規(guī)物理誘變技術(shù)的擴(kuò)展。但因?yàn)榭臻g環(huán)境的特殊性，所以在研究中仍具有一些特殊的優(yōu)勢(shì)。利用空間誘變技術(shù)可以改良菌株。”北京東方紅航天生物技術(shù)股份有限公司執(zhí)行副總裁龐欣在“航天技術(shù)與菌種研發(fā)：機(jī)遇和挑戰(zhàn)”的報(bào)告中指出，空間環(huán)境中最主要的突變因素有兩點(diǎn)：輻射及微重力?？臻g環(huán)境導(dǎo)致生物材料的DNA突變，進(jìn)而引起生物體代謝及形態(tài)學(xué)改變。目前已經(jīng)應(yīng)用空間誘變技術(shù)研究了一些菌株。如紫紅曲霉菌經(jīng)過空間誘變后，菌株生長(zhǎng)明顯變快。又如赤芝，相比于初發(fā)菌株，誘變菌株菌絲更加濃密、整齊，長(zhǎng)勢(shì)快。

龐欣指出，未來，重點(diǎn)需要解決的問題主要有：明確空間誘變菌株的安全性評(píng)價(jià)方法，尤其是食品級(jí)的菌株，保障食品安全；明確誘變機(jī)理，提高誘變效率；防止誘變菌種退化，提高生產(chǎn)效率。

上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)艾連中教授介紹了益生菌生物工程技術(shù)的研究進(jìn)展。艾連中指出，解析益生菌的作用機(jī)制，良好的基因編輯工具是重要的前提。傳統(tǒng)基因編輯耗時(shí)長(zhǎng)，步驟多，且基因編輯效率低，因此需要構(gòu)建益生菌高效基因編輯系統(tǒng)。目前，已構(gòu)建了植物乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜熱鏈球菌等菌種的CRISPR-Cas9系統(tǒng)。研究顯示，CRISPR系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了單基因的同框缺失和插入、基因的連續(xù)敲除及多元基因的弱化表達(dá)，且提高了編輯效率，解決了傳統(tǒng)基因編輯手段耗時(shí)長(zhǎng)，操作復(fù)雜的缺點(diǎn)。在益生菌異源表達(dá)功能活性成分研究方面，艾連中以乳酸菌異源生產(chǎn)番茄紅素為例進(jìn)行了介紹。他表示，番茄紅素是一種類胡蘿卜素C40萜類化合物，具有較強(qiáng)抗氧化性和提高免疫力等功效，已廣泛應(yīng)用于食品和化妝品等行業(yè)。乳酸菌自身不能合成番茄紅素，但存在合成萜類前體MVA的途徑。在研究中通過重構(gòu)番茄紅素合成途徑，優(yōu)化后GZQ12番茄紅素產(chǎn)量達(dá)1.448 毫克/升，較優(yōu)化前提高20%。艾連中表示，益生菌功能還可以向工程化益生菌延伸，如通過功能基因的優(yōu)化與調(diào)控，對(duì)益生菌的功能進(jìn)行強(qiáng)化。此外，還可利用工程益生菌遞送CRISPR-Cas系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)腸道微生物精準(zhǔn)編程。

論壇上，主辦方還特別設(shè)置了圓桌對(duì)話環(huán)節(jié)，來自食品、公共衛(wèi)生、航天育種等多個(gè)領(lǐng)域的多位專家學(xué)者圍繞“新階段益生菌行業(yè)的革新與現(xiàn)代化之路”的主題分享了各自的觀點(diǎn)和看法。浙江大學(xué)何國(guó)慶教授總結(jié)指出，21世紀(jì)是生物經(jīng)濟(jì)的世紀(jì)，益生菌行業(yè)作為生物產(chǎn)業(yè)的典型代表，從新生到蛻變，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)快速增大，菌種種類不斷增多，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，益生菌產(chǎn)業(yè)體系初步形成，一大批優(yōu)秀專家與企業(yè)家成為行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要力量。展望新階段，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，希望益生菌行業(yè)不斷聚集科技的力量堅(jiān)韌前行，把發(fā)展進(jìn)步的命運(yùn)牢牢掌握在自己的手中，錨定益生菌產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的目標(biāo)，風(fēng)雨無阻不斷前行。

此次論壇引發(fā)了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注與參與，新華社、光明網(wǎng)、百度、云現(xiàn)場(chǎng)等多家媒體對(duì)會(huì)議進(jìn)行了直播。截至?xí)h結(jié)束，全網(wǎng)累計(jì)觀看量達(dá)117.8萬人次。

（編輯 李闖）

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