福建省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所副研究員官雪芳正在進行活菌計數(shù)。
核心提示
踐行大食物觀，不僅要向植物、動物，還要向微生物要熱量、要蛋白。
鮮美菌菇、風味發(fā)酵食品，都是我們熟悉的微生物食品。在大健康時代，作為一種膳食補充劑，益生菌產(chǎn)品也在悄然流行，撬動起國內(nèi)千億元體量的市場。
鮮為人知的是，我們吃的活菌大多源自國外進口。外國企業(yè)把持著菌株研發(fā)、菌制劑原料生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)鏈中上游。隨著國內(nèi)益生菌產(chǎn)業(yè)的興起，這一局面逐漸改變。上月底，福建首條益生菌菌制劑生產(chǎn)線在廈門市投產(chǎn)。科企合作成果——具有自主知識產(chǎn)權(quán)的植物乳植桿菌菌株“BXM2”，由此實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。
向產(chǎn)業(yè)鏈上游突破
益生菌是智商稅嗎？這是消費者最大的疑惑。要回答這個問題，還要從人與微生物的關(guān)系談起。
在人體腸道內(nèi)，大約有100萬億個微生物與我們朝夕相處。它們絕大多數(shù)是細菌，有的對人體有益，有的致病，有的見風使舵，伺機而動。對于健康人群而言，腸道菌群天然保持著動態(tài)平衡，有益菌始終占據(jù)上風，致病菌不足為患，但一旦生病了，這種平衡很可能被打破。這時候，就有必要補充外源益生菌。
當我們吃下活菌后，腸道中將開啟一場看不見的戰(zhàn)爭。
“益生菌通過競爭營養(yǎng)、搶占定殖位點、分泌抑菌物質(zhì)等方式，將致病菌抑制或殺死，重新建立腸道菌群平衡。”福建省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所副研究員官雪芳說，在人體內(nèi)安家落戶、繁衍生息后，益生菌便在腸道壁上形成穩(wěn)定的屏障。越來越多的研究表明，它們不僅能夠促進消化吸收，提高人體免疫力，還能與多個關(guān)鍵器官良性互動。
正因如此，益生菌產(chǎn)品作為一種膳食補充劑，日益受到重視。各路資本相繼涌入，相關(guān)產(chǎn)品層出不窮。益生菌產(chǎn)業(yè)鏈很長，以最常見的固體粉狀菌制劑為例，上游涉及菌株開發(fā)、功效研究，中游則是菌粉配方研發(fā)與生產(chǎn)，下游才是終端產(chǎn)品生產(chǎn)。相較于國外，中國益生菌研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，大部分明星菌種從美國、丹麥等國進口。國內(nèi)益生菌生產(chǎn)企業(yè)做得更多的是簡單的“來料加工”——進口菌粉，按照配方比例，混配益生元、調(diào)味物等成分，形成成品銷售。一般而言，每公斤菌粉進口價要幾千元甚至上萬元，而自主生產(chǎn)成本要低得多。依賴進口還伴隨著供應(yīng)不穩(wěn)定等問題。
為改變這一局面，國內(nèi)從業(yè)者決定向產(chǎn)業(yè)鏈上游進發(fā)，踏上了漫長的尋菌之旅。
一株菌的產(chǎn)業(yè)化進程
時間來到2017年的夏天，百香果成熟的季節(jié)。省級科技特派員官雪芳在將樂縣開展科技服務(wù)時發(fā)現(xiàn)，當?shù)毓r(nóng)常常因為百香果囤積又缺乏冷藏條件犯愁。為此，她嘗試用蜂蜜糖漬百香果，為果農(nóng)提供經(jīng)濟適用的保鮮方案。在試驗階段，官雪芳驚奇地發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過7天糖漬后，混合物散發(fā)出沁人的濃香。
“發(fā)酵了！”官雪芳很激動，“在高糖條件下，發(fā)酵菌不僅能夠存活，發(fā)酵效果還這么好，這個菌不一般啊！”
官雪芳當即回到實驗室，提取蜂蜜和百香果混合物，進行微生物分離培養(yǎng)、提純鑒定，最終確認這是一種叫作植物乳植桿菌的乳酸菌，并為其命名“BXM2”。“BXM2”不僅在植物發(fā)酵方面天賦異稟，作為人體益生菌同樣表現(xiàn)不俗。
一個好菌株，要在腸道中建功立業(yè)，首先要經(jīng)受住各種消化液的重重考驗。官雪芳團隊將其置于人工模擬胃液、胰液中進行耐抗性測試，發(fā)現(xiàn)它們依然能夠保持極高的存活率，可見具有良好的胃腸道耐受力。進一步研究表明，“BXM2”戰(zhàn)斗能力驚人，對于變異鏈球菌等口腔源病菌、大腸埃希氏菌等腸源性致病菌、金黃色葡萄糖球菌等食源性致病菌，均表現(xiàn)出了極好的抑菌效果。
很快，官雪芳便為“BXM2”申請了專利。2022年開始，福建省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所與本土企業(yè)廈門元之道生物科技有限公司，相繼簽訂技術(shù)轉(zhuǎn)讓與技術(shù)委托開發(fā)合同，共同對這個被寄予厚望的菌株進行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。
益生菌制劑產(chǎn)品，是主要開發(fā)方向之一。
從原始菌株到可以食用的菌劑，還要經(jīng)歷漫長的過程。我們知道，微生物生長過程中，會產(chǎn)生包括酶在內(nèi)的各種代謝物。到了一定階段，在自溶機制的作用下，它們會被酶溶解。因此，要保證吃到足量活菌，就要盡可能延緩這一過程。
衡量益生菌產(chǎn)品品質(zhì)有兩大基礎(chǔ)指標：活力與穩(wěn)定性。前者指的是產(chǎn)品出廠時的活菌數(shù)；后者則是其經(jīng)過長時間運輸和儲存后，活性菌的存活情況。目前，市面上的益生菌產(chǎn)品有液態(tài)與固體粉劑兩種形態(tài)。液態(tài)益生菌需要低溫保存，以延緩新陳代謝；粉劑益生菌中的益生菌近乎休眠狀態(tài)，因此適合常溫下保存。
“我們采用冷凍干燥技術(shù)，生產(chǎn)益生菌固體菌劑。”官雪芳說，該工藝的核心在于根據(jù)不同菌株特性，匹配相應(yīng)的保護劑配方，原料來源、成分配比、制備工藝等均有講究。在科企雙方共同努力下，研究團隊通過反復試驗，終于在海量配方中找到了最優(yōu)解。在自主研發(fā)的工藝下，“BXM2”菌劑實現(xiàn)了高活力，活菌數(shù)可達每克5萬億，遠高于行業(yè)標準，在貨架期內(nèi)也能實現(xiàn)高穩(wěn)定性。
挖掘一株菌的更多可能性
這株來自百香果的國產(chǎn)菌，由此進入了產(chǎn)業(yè)化階段。
上月底，元之道全資子公司貝森姆（廈門）生物技術(shù)有限公司獲得益生菌菌制劑生產(chǎn)許可，省內(nèi)首個益生菌菌劑生產(chǎn)線隨之投產(chǎn)。按照現(xiàn)有產(chǎn)能，該公司每年可生產(chǎn)約100噸菌粉原料，未來有望增加至200噸。
但科企雙方關(guān)于這株菌的探索并未止步。
前期研究表明，“BXM2”除了具備抑制有害菌、調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)、修復腸道損傷等益生菌基本功外，還有不少特殊技能。比如，能夠產(chǎn)生一種叫作“GABA”的神經(jīng)遞質(zhì)，有助于緩解焦慮等癥狀。越來越多的研究表明，肥胖或與一些特定菌群有關(guān)。小白鼠攝入“BXM2”后，體內(nèi)肥胖相關(guān)菌豐度得到抑制。
官雪芳認為，對于有益菌的功效，需要更多科學研究與臨床試驗論證，為其在醫(yī)療、食品等領(lǐng)域的深入應(yīng)用提供依據(jù)。
事實上，在微生物領(lǐng)域，有益菌功效漸成研究熱點，許多研究指向腸道菌群與腦、腎、肝、心、肺等人體關(guān)鍵器官的相互作用。
“應(yīng)當從分子水平、細胞水平、動物模型和臨床試驗等多個層面，系統(tǒng)闡述益生菌在調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、增強免疫力等方面的作用機制。”福建省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所副研究員王琦建議，針對不同人群的健康需求，研發(fā)具有特定功能的益生菌菌株，如調(diào)節(jié)免疫、降低血脂、改善便秘等。通過基因組學和轉(zhuǎn)錄組學等技術(shù)手段，深入挖掘益生菌中具有特定功能的基因，為開發(fā)新型高效益生菌提供理論依據(jù)。
不過，成長中的益生菌行業(yè)也存在著評估指標不統(tǒng)一、監(jiān)管政策不盡完善等問題。在產(chǎn)品營銷中，益生菌似乎是萬能菌，具有神乎其神的功效；對于消費者而言，迷信與質(zhì)疑并存，面對林林總總的益生菌產(chǎn)品無從選擇。
“益生菌功效評價長期缺少全面系統(tǒng)、科學有效、可量化的標準。”王琦認為，應(yīng)當在科學論證的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一評估指標，完善對益生菌產(chǎn)品安全性、有效性監(jiān)管。同時，加強產(chǎn)學研合作，共同推動益生菌領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)。（來源：福建日報記者 張輝 文/圖）
