小菌株酝酿大产业—新闻—科学网

 
作者:沈春蕾 来源:中国科学报 发布时间:2017/12/18 9:50:24
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小菌株酝酿大产业

①5吨级发酵罐

②稻壳粉

③高温喷干塔

■本报记者 沈春蕾

近年来,一家英国公司和一家中国公司频繁到访中国科学院遗传与发育生物学研究所(以下简称遗传发育所),他们有一个共同的目标——枯草芽胞杆菌HF1。

日前,枯草芽胞杆菌HF1成果研发及转化项目负责人、遗传发育所分子农业中心研究员胡赞民和高级工程师陈宇红在接受《中国科学报》记者采访时,解释了被两家企业“围堵”的原因:“虽然市场上已有枯草芽胞杆菌的饲料添加剂产品,但经过基因测序证明我们的枯草芽胞杆菌HF1与目前已有的枯草芽孢杆菌是不同的,生产性试验效果显著,该产品的核心技术拥有自主知识产权,且通过PCT途径已向多个国家申请了专利。”

叫停饲用抗生素

我国是抗生素的生产和使用大国。其中,动物用抗生素分为饲用和药用,作为兽药的药用抗生素可用于动物疾病防治,降低畜禽发病率和死亡率;作为饲料添加剂的饲用抗生素可促进畜禽生长、减少疾病发生、提高饲料利用效率、降低生产成本等,但饲用抗生素的滥用也带来了细菌耐药性、动物产品药物残留和环境污染等系列问题。

多年从事生物技术研究的胡赞民认为,动物有病需要治,但一些动物因长期使用低于治疗剂量的饲用抗生素,加速了耐药菌的产生,导致机体免疫力下降,造成抗生素残留,并对人体健康和环境构成威胁。

早前,复旦大学公共卫生学院的专家监测发现,79.6%的上海学龄儿童尿液中检出21种抗生素中的一种或几种,环境与食品也是儿童抗生素的重要暴露源,而儿童时期抗生素暴露可能是儿童肥胖的危险因素之一。

为此,各国政府纷纷出台措施,禁止以促生长为目的的抗生素在饲料添加剂中应用。2015年9月1日,农业部发布公告明确提出洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、诺氟沙星这4种抗生素严禁在食用动物饲料中使用。

禁用饲用抗生素之后,寻找替代产品也在饲料行业被提上议事日程。胡赞民指出:“饲料企业急需新的无毒、无公害,且能够促进畜禽健康快速生长的饲料添加剂。”

争抢微生物菌株

胡赞民课题组主要研究方向是植物生物技术。他告诉记者:“枯草芽孢杆菌是单细胞微生物,简而言之就是一类细菌,市场上也有枯草芽孢杆菌饲料添加剂产品,但在促进动物生长方面的效果不够显著,价格却高于抗生素,这也成为了取替饲用抗生素的瓶颈。”

课题组成员、助理研究员范成明分离出多个抗植物真菌菌株,课题组成员高级工程师陈宇红在这些菌株中偶然发现枯草芽孢杆菌HF1,在调整动物肠道、提高动物免疫力、促进动物健康生长等方面效果显著,她当即想到:“HF1是不是可以作为饲料添加剂替代饲用抗生素?”

为了证实这个想法,她以白羽肉鸡作为靶动物进行饲喂实验,将其分成枯草芽孢杆菌HF1组、维吉尼亚霉素组(抗生素)、某企业枯草芽孢杆菌组三个实验组进行对比分析,结论是使用HF1饲喂白羽肉鸡42天,与另外两组产品相比每只鸡增重150~200克。

2015年,胡赞民课题组还按照农业部饲料添加剂的有效性评价和耐受性评价的要求,完成了HF1作为白羽肉鸡的饲料添加剂的评价工作,发现食用HF1的白羽肉鸡的血常规、血生化、肌肉率、脏器系数、骨髓象与阴性对照无显著差异,初步证明了HF1的安全性。

同年,英国PBL公司找到了胡赞民,希望能成为枯草芽孢杆菌HF1的全球总代理,英国PBL公司是一家总部设在英国诺福克郡的生物技术猎头公司。几乎同时,北京中科金株生物科技有限公司(以下简称中科金株)也向胡赞民发出了邀约,希望将枯草芽孢杆菌HF1推向国内市场。

这一年,胡赞民课题组也在国内外市场上对相关饲料添加剂行业进行深度考察。2015年6月,英国PBL公司与遗传发育所达成了中国境外国际市场上的开发协议;同年12月,遗传发育所与北京中科金株生物科技有限公司签订了HF1在中国市场的许可合同,中科金株获得该项目在中国市场的独家开发权。

展望产业化前景

两年时间过去了,中科金株在北京亦庄为枯草芽孢杆菌HF1建设了5吨级发酵平台,科研人员利用该平台将枯草芽孢杆菌HF1发酵液稀释100倍后仍然具有抑菌活性,并且经过筛选实验,最终确定以稻壳粉作为辅料,复配成饲料添加剂产品。

“我们在实验室可以完成小规模发酵,中试和产业化还需要企业去实现。”胡赞民透露,“2018年春天,枯草芽孢杆菌HF1饲料添加剂将投入市场。”

据悉,中科金株未来将采用大客户制和渠道营销相结合的立体销售模式,争取用3~5年的时间占领1/10枯草芽孢杆菌市场(10亿元人民币)。

2015年,中科院遗传资源研发(南方)中心在常州生命健康产业园开工奠基。该中心是遗传发育所在常州的研发及产业化基地,是遗传发育所在中科院新时期办院方针指引下坚持“三个面向”、落实“四个率先”的重要举措之一。胡赞民课题组和中科金株合作研发的枯草芽孢杆菌HF1也是基地项目之一。

“虽然目前基地还在建设中,但我们在当地的研发和生产却一直在进行。”胡赞民介绍道,“目前我们已经与江苏一家当地企业合作,开始试生产枯草芽孢杆菌HF1饲料添加剂产品。”

他希望枯草芽孢杆菌HF1能逐步替代以促生长为目的的饲用抗生素,减少对环境和人类健康的威胁,“然而,少用、禁用饲用抗生素还需要饲料企业和个体养殖户来落实。”

《中国科学报》 (2017-12-18 第6版 院所)
 
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