華南農(nóng)業(yè)大學：研發(fā)乳源活性肽新技術(shù) 實現(xiàn)“從0到1”的突破

文/潘慧

[導語]

華南農(nóng)業(yè)大學是全國重點大學,是廣東省和農(nóng)業(yè)部共建的“211工程”大學,廣東省高水平大學重點建設高校，師資力量雄厚,擁有開展科學研究的良好條件。學?，F(xiàn)有亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室等9個國家級科研平臺，為“牛初乳生物轉(zhuǎn)化新型活性肽的發(fā)掘及其共性關鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”項目的順利開展提供了有力保障。2021年，該項目榮獲2020年度廣東省科技進步獎一等獎。

《廣東科技》：恭喜貴校“牛初乳生物轉(zhuǎn)化新型活性肽的發(fā)掘及其共性關鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”項目榮獲2020年度廣東省科技進步獎一等獎。請科普一下該項目并介紹科研團隊的基本情況。

華南農(nóng)業(yè)大學：謝謝!研究已證明，乳源活性肽對人體具有多種健康功效，但目前國內(nèi)乳源活性肽產(chǎn)品主要依賴進口。為了達到壟斷市場的目的，國外對有關研究成果和生產(chǎn)技術(shù)實施保密封鎖，我國有關生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)達國家相比仍存在不小的差距。針對存在的問題，項目研究團隊經(jīng)過充分討論，制定了系統(tǒng)的研究內(nèi)容，以期達到以下目的：快速篩選新型活性肽，明確活性與化學結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)構(gòu)建活性肽多種活性評價體系，揭示活性肽作用機理，為產(chǎn)業(yè)化應用提供科學支撐；建立高純度活性肽粉原料的產(chǎn)業(yè)化制備新技術(shù)及新裝備；建立終端產(chǎn)品精準檢測與品質(zhì)控制技術(shù)，針對不同消費群體創(chuàng)制乳源活性肽新產(chǎn)品。

華南農(nóng)業(yè)大學食品學院

部分乳源活性肽產(chǎn)業(yè)化制備新技術(shù)設備及流程

該項目是由我校曹庸教授團隊承擔完成的，這是一支高學歷、多層次、跨學科的研究隊伍。團隊聚焦于功能活性物的發(fā)掘、評價，及其遞送增效體系開發(fā)的共性科學問題、技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)，在功能食品活性物基礎與應用基礎研究領域具有突出特色和優(yōu)勢。研究領域包括功能成分發(fā)掘及富集技術(shù)及理論研究，功能成分活性評價體系的構(gòu)建及活性機制研究，功能成分遞送體系的構(gòu)建及增效機制研究，功能成分應用開發(fā)研究。

《廣東科技》：科研團隊當初是如何選擇這一課題研究方向的，取得了哪些重要科研成果，經(jīng)濟和社會效益如何？

華南農(nóng)業(yè)大學：十多年前，國內(nèi)幾家大公司找到我們的項目團隊，提出對酪蛋白磷酸肽的活性和風味作出評價。當時國內(nèi)牛乳源酪蛋白磷酸肽產(chǎn)品（促鈣吸收多肽）主要依賴進口，且國內(nèi)外的活性差異較大，口感風味也不盡如人意。活性肽是人體中最重要的活性物質(zhì)，在人的生長發(fā)育和新陳代謝過程中起著關鍵作用，它在體內(nèi)分泌量的增多或減少，使人類有了幼年、童年、成年、老年直到死亡的周期。大量研究和實踐表明，牛乳活性肽具有多種重要生理保健功能，能增強人體體質(zhì)和免疫力，蘊藏著巨大的市場潛力。項目團隊意識到完善乳源活性肽功效評價及生產(chǎn)制備技術(shù)，突破國外技術(shù)封鎖、打破國外產(chǎn)品壟斷等問題亟待解決，為提升我國乳制品深加工行業(yè)競爭力貢獻一份綿薄之力。

十多年來，項目團隊發(fā)掘了共計4類13個乳源活性肽（其中首次發(fā)現(xiàn)的全新結(jié)構(gòu)11個），構(gòu)建了新型活性肽評價體系，突破了多項新技術(shù)。這一把誕生于實驗室的“寶劍”，不僅刺破了重重壁壘，更帶領我國功能性乳品行業(yè)實現(xiàn)了“從0到1”的突破。在乳源活性肽產(chǎn)業(yè)化應用的技術(shù)瓶頸中，如何在批量制備活性肽的同時保證高純度，是高品質(zhì)乳源活性肽產(chǎn)業(yè)化制備的關鍵，而該項目首創(chuàng)分子差異聚集相分離技術(shù)，突破了高純度、高品質(zhì)乳源活性肽產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化制備的技術(shù)瓶頸，集成了非柱層析多肽制備關鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化，將新型無苦味、高純度酪蛋白磷酸肽應用到補鈣產(chǎn)品，包括嬰幼兒奶粉和中老年配方奶粉中，大大豐富了乳源活性肽加工產(chǎn)品種類。在實際生產(chǎn)中，如何對產(chǎn)品中的肽濃度實現(xiàn)精準檢測也同樣重要，因為關系到產(chǎn)品的質(zhì)量。針對這一問題，項目團隊開發(fā)了“特異性吸附前處理+HPLC系統(tǒng)”新型檢測方法，具有操作簡單、特異性強、成本低的優(yōu)勢，并將檢測限從原來的>500 ppm降到<50 ppm，大大提高了檢測精準度。此外，該項目還創(chuàng)造性地提出了“補鈣與促鈣吸收兩手抓和鈣源與促鈣相結(jié)合”這一產(chǎn)品研發(fā)策略，在補鈣的同時促進人體對鈣的吸收，將鈣轉(zhuǎn)變成人體的真正所需。如今，在項目團隊技術(shù)支持下，促鈣吸收肽已成功應用到鈣片和嬰幼兒、中老年奶粉當中，高純產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率超過90%，且價格僅為日本同類產(chǎn)品價格的一半。項目成果除了在國內(nèi)多家乳品、保健品公司得到推廣應用之外，還憑借物美價廉的優(yōu)勢遠銷新西蘭恒天然乳業(yè)公司。據(jù)統(tǒng)計，2017年至2019年項目成果相關產(chǎn)品累計銷售額達199.9億元，利稅達15.4億元，經(jīng)濟效益十分可觀。

科研團隊合照

《廣東科技》：請介紹科研團隊在項目研發(fā)過程中遇到了哪些困難，是如何克服的，其中有哪些印象深刻的事情？

華南農(nóng)業(yè)大學：在項目開展中，我們確實遇到了一些困難，但在項目團隊共同努力下，有關困難得到逐一克服。酪蛋白磷酸肽促進鈣離子在體內(nèi)吸收代謝的研究是目前行業(yè)研究的熱點和難點，項目團隊選擇作用效果直接、技術(shù)難度大的Ca42同位素示蹤技術(shù)，檢測Ca42離子在體內(nèi)各臟器、血液、尿液和糞便的分布，評價酪蛋白磷酸肽促鈣吸收能力。但在實際檢測過程中遇到多個技術(shù)難題：樣品中存在K離子等許多干擾Ca42檢測的元素。對此，項目團隊通過內(nèi)部討論以及借助外部專業(yè)檢測技術(shù)，共同攻克同位素檢測難題。

由于我國早些年沒有完全蛋白質(zhì)（CPP）國家標準，即使我們進行了研發(fā)，可以進行產(chǎn)業(yè)化，但是也拿不到生產(chǎn)資質(zhì)，更不可能跟國外的同類產(chǎn)品進行同臺競爭，所以相關企業(yè)與我們承受了巨大的壓力。為此，我們協(xié)助原國家食品藥品監(jiān)督管理總局，與相關企業(yè)一起，經(jīng)過3年的時間，制定出國家標準，讓相關企業(yè)拿到生產(chǎn)許可證并實現(xiàn)銷售。從理論、實踐、產(chǎn)品到標準經(jīng)歷了非常艱難的過程，非常不容易。這樣的困難還很多，但項目團隊都迎難而上，克服了困難。

《廣東科技》：請問科研團隊是否會依托該獲獎項目開展后續(xù)研究，將重點研究哪些內(nèi)容？

華南農(nóng)業(yè)大學：目前，乳源生物活性肽存在基礎研究薄弱、生產(chǎn)應用研究不足等問題，項目團隊為了挖掘更多的乳源活性肽資源，近期開展了羊乳活性肽的功效評價及產(chǎn)業(yè)化研究，期待未來為我國羊乳行業(yè)精深加工及高值化應用提供更多的理論支撐。項目團隊擬借助計算機模擬技術(shù)進一步探索活性肽的挖掘、構(gòu)效關系等基礎研究；在行業(yè)現(xiàn)有的設備基礎上設計高集成、智能化的活性多肽制備裝備，如酶解－膜過濾耦合裝備，提升活性肽制備技術(shù)，推動我國活性肽行業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

曹庸教授主持的項目榮獲廣東省科學技術(shù)進步獎一等獎

華南農(nóng)業(yè)大學榮獲2020年度廣東省科學技術(shù)進步獎一等獎證書

《廣東科技》：高校的創(chuàng)新作用很重要，貴校如何將科研成果轉(zhuǎn)化應用，造福百姓？對廣東進一步加快建設更高水平科技創(chuàng)新強省有何建議？

華南農(nóng)業(yè)大學：高校是創(chuàng)新作用中一個不可或缺的環(huán)節(jié)，是創(chuàng)新研究的主戰(zhàn)場，具有先天的優(yōu)勢。企業(yè)通過與高校建立科研合作從而達到解決實際需求的目的。高校老師通過與企業(yè)緊密聯(lián)系，甚至入駐企業(yè)一線，對企業(yè)的實際需求以及產(chǎn)業(yè)化有更深入的了解認識，理論與實踐相結(jié)合，有助于推動產(chǎn)學研合作，開發(fā)出符合企業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)以及適應市場需求的產(chǎn)品，產(chǎn)生更多的經(jīng)濟和社會效益。

廣東省是中國改革開放的先鋒，在創(chuàng)新政策、環(huán)境和機制上都走在了全國前列，具有一定的優(yōu)勢，在促進科技創(chuàng)新方面具有巨大推動作用。對廣東進一步加快建設更高水平科技創(chuàng)新強省，我們認為，要響應國家及廣東省政策，結(jié)合廣東省優(yōu)勢和特色產(chǎn)業(yè)，及時掌握企業(yè)發(fā)展和需求動態(tài)，組織相關專業(yè)技術(shù)人員給出科學合理的解決方案，提升企業(yè)自主技術(shù)供給能力，降低“卡脖子”技術(shù)風險。