益生菌加速本土化，勾勒產(chǎn)業(yè)新藍(lán)圖

李禾

消費(fèi)者去超市里購買酸奶或飲料時(shí)，經(jīng)常會(huì)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(guān)的產(chǎn)品正越來越多地出現(xiàn)在日常生活中，如養(yǎng)樂多、益生菌補(bǔ)充劑、益生菌糖果、益生菌堅(jiān)果、益生菌牙膏、益生菌護(hù)膚品等。我國益生菌行業(yè)正處于快速上升階段，消費(fèi)需求持續(xù)擴(kuò)大。根據(jù)《2020中國益生菌行業(yè)白皮書》，2010年我國益生菌產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模約222億元，2020年達(dá)850億元。其中，發(fā)酵乳產(chǎn)品占益生菌市場(chǎng)規(guī)模的70%以上。

我國益生菌產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模近千億

益生菌菌株如何進(jìn)行選育？“益生菌菌株的選育需要經(jīng)歷菌株分離、功能驗(yàn)證、功能基因分析等過程?！苯洗髮W(xué)食品學(xué)院教授王剛表示，科學(xué)家為選育出益生菌菌株，首先要通過高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)采集到的樣本中不同種屬微生物豐度（指一種元素在某個(gè)自然體中的重量占這個(gè)自然體總重量的相對(duì)份額）進(jìn)行分析；然后根據(jù)其生理生化特性，結(jié)合微生物分離純化技術(shù)將目標(biāo)益生菌從其相對(duì)豐度更高的樣本中初步富集、分離出來并鑒定；再對(duì)分離菌株的益生功能及安全性進(jìn)行驗(yàn)證，最終通過臨床試驗(yàn)，驗(yàn)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(guān)研究和創(chuàng)新就可進(jìn)一步提速了。王剛解釋說，結(jié)合菌株的基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組及代謝組等組學(xué)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(guī)律性特征。在此基礎(chǔ)上，可通過基因組測(cè)序、生理生化分析等技術(shù)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(shí)的增強(qiáng)，我國益生菌產(chǎn)業(yè)持續(xù)升溫，平均保持15%的年增長(zhǎng)率，已發(fā)展成接近千億元規(guī)模的市場(chǎng)。益生菌的巨大市場(chǎng)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(duì)益生菌產(chǎn)業(yè)的重視程度和建設(shè)力度也在不斷加大，并以研發(fā)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的益生菌菌株、推進(jìn)益生菌產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化進(jìn)程、提升我國益生菌產(chǎn)品加工工藝和國際競(jìng)爭(zhēng)力為目的，部署了多個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目。

“益生菌菌株選育需要用到菌株的體外培養(yǎng)技術(shù)、基因測(cè)序技術(shù)、功能性評(píng)價(jià)等生物相關(guān)技術(shù)。”蒙牛集團(tuán)低溫事業(yè)部研發(fā)中心總經(jīng)理李樹森說，我國益生菌研究雖起步較晚，但在專家學(xué)者、企業(yè)技術(shù)人員等的不斷努力下，經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，我國益生菌已形成從研發(fā)到菌種生產(chǎn)、銷售的初具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈，掌握了益生菌選育的關(guān)鍵技術(shù)，并達(dá)到國際先進(jìn)水平。

還需在關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)上取得突破

目前已有大量證據(jù)顯示，益生菌能調(diào)節(jié)人體腸道菌群結(jié)構(gòu)，緩解多種腸道及其他疾病?！暗芏嘁嫔囊嫔鷻C(jī)制仍不清晰，未能找到關(guān)鍵的有效作用物質(zhì)。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(cuò)綜復(fù)雜的人體微生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，讓解析益生菌的真正益生物質(zhì)變得非常困難?！蓖鮿傉f，這還需要科研機(jī)構(gòu)結(jié)合組學(xué)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等手段，更深入地開展研究，找到益生菌發(fā)揮益生作用的真正機(jī)制，“這將進(jìn)一步推動(dòng)益生菌在保健方面的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展”。

益生菌產(chǎn)業(yè)化還需在一些產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)上取得進(jìn)一步突破，如高密度培養(yǎng)技術(shù)、高活性制備、高穩(wěn)定性保持技術(shù)等?！半m然在這些產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)上，我國已取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但與國外相比，部分技術(shù)仍有上升空間。還需要國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)加強(qiáng)合作，快速提升我國益生菌產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)水平?！蓖鮿傉f。

為了給益生菌產(chǎn)品生產(chǎn)、創(chuàng)新等提供規(guī)范和依據(jù)，中國食品工業(yè)協(xié)會(huì)在2021年底發(fā)布了《益生菌食品》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱團(tuán)標(biāo)），對(duì)益生菌及益生菌食品進(jìn)行定義、分類，并對(duì)生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量控制和運(yùn)輸貯存做了明確規(guī)定。王剛說，團(tuán)標(biāo)對(duì)科研機(jī)構(gòu)更規(guī)范地進(jìn)行高價(jià)值菌種選育研究，以及打破國外技術(shù)壟斷具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。

大力開發(fā)適合中國市場(chǎng)的益生菌產(chǎn)品

“現(xiàn)在越來越多的研究證明，不同地區(qū)、不同飲食、不同生活習(xí)慣、不同遺傳背景的人群，他們的腸道微生物結(jié)構(gòu)可能存在明顯的區(qū)別。從中國人群腸道分離得到的部分益生菌菌株，也會(huì)在基因組上表現(xiàn)出與部分國外菌株不同的特點(diǎn)。”王剛指出，目前市場(chǎng)上常見的一些來自國外的商品化益生菌，對(duì)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(tǒng)發(fā)酵食品中的益生菌菌株，或?qū)⒊蔀殚_發(fā)適合中國市場(chǎng)益生菌產(chǎn)品的最佳原料。這些菌株或?qū)⑹侵袊就粱嫔a(chǎn)品發(fā)展的最佳原動(dòng)力。

一方水土養(yǎng)一方菌。目前，“中國好菌”的研發(fā)和市場(chǎng)應(yīng)用也在快速推進(jìn)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(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)等聯(lián)合研發(fā)的我國首株具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的母乳源活性益生菌。13年間，來自全國數(shù)百名志愿者媽媽的健康母乳樣本，在經(jīng)過胃酸膽鹽實(shí)驗(yàn)、毒理學(xué)檢驗(yàn)等之后，成功分離出1956株乳桿菌和雙歧桿菌，最終開發(fā)出乳雙歧桿菌Probio-M8。錦旗生物研發(fā)的MP108鼠李糖乳桿菌，成為我國第一株自主研發(fā)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(dòng)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(fā)的明星菌株。

江南大學(xué)食品生物技術(shù)研究中心也建立了目前國內(nèi)最大的專利益生菌菌庫。該種質(zhì)資源庫共擁有25000余株益生菌菌株，這些菌株是從全國29個(gè)省、131個(gè)縣區(qū)采集的6000余份長(zhǎng)壽老人、嬰兒糞便，母乳，發(fā)酵食品等樣本中分離而得，并在此基礎(chǔ)上獲得了200余株專利益生菌菌株。

李樹森說，現(xiàn)在我國發(fā)表的益生菌相關(guān)研究論文總量已反超美國，研發(fā)能力的增強(qiáng)成為益生菌菌株本土化發(fā)展的重要支撐。