作者: 李惠钰 来源:中国科学报 发布时间:2013-5-29
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微生物制剂成保健食品新宠

 
随着微生物的种类及其机理逐步被阐明,微生物制剂应用范围日益扩大。图片来源:昵图网
 
核心提示:微生物资源在自然界中的储量十分丰富,利用微生物菌体蛋白或代谢产物制作食品,不仅能够发挥宿主的正常生理功能,通过主动防御来控制病原体的感染,而且还可以通过外因促进内因起作用,达到防治病原体的目的。
 
■本报记者 李惠钰
 
微生物制剂应用于食品加工并非新概念。早在古代,人们就普遍采用野生菌类酿酒、制酱,只不过,当时古人并不知道这其实就是微生物在起作用。
 
如今,随着微生物的种类及其机理逐步被阐明,微生物制剂在食品制造中的应用范围日益扩大,具有调节机体功能的保健食品就是其中之一。
 
致力于微生态制剂高端技术研发的保罗生物园科技股份有限公司(以下简称保罗生物),以功能微生物作为突破口,加大保健食品的研发力度,为微生物工程开辟新的领域。
 
防治病菌新手段
 
微生物资源在自然界中的储量十分丰富,利用微生物菌体蛋白或代谢产物制作食品,继而展现出广阔的发展前景。
 
《新资源食品管理办法》中就明确规定了21种允许应用于食品的菌种,其中包括16种双歧杆菌属、14种乳杆菌属和1种链球菌属。同时,还规定了34种可用于食品添加剂的酶制剂,例如木瓜蛋白酶、糖化酶、果胶酶、脂肪酶、蛋白酶等。
 
另外,中国保健食品的相关法规也允许保健食品添加10种真菌和11种细菌,例如两歧双歧杆菌、罗伊氏乳杆菌、酿酒酵母、蝙蝠蛾拟青霉等。
 
不久前,在第七届中国工业生物技术发展高峰论坛上,保罗生物研发中心总监姜丽凤表示,在抗生素滥用给医疗卫生事业带来严峻挑战的今天,微生物菌剂已经成为防治病菌的优良方法。
 
姜丽凤称,抗生素滥用已经造成许多耐药性及其他抗性病原体的出现,例如革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌、肠球菌、链球菌、结核分歧杆菌等。而更为严重的是,由于抗生素滥用等种种原因,结核、霍乱、白喉、疟疾等病原体,竟死灰复燃,卷土重来。
 
在姜丽凤看来,微生物菌剂不仅能够发挥宿主的正常生理功能,通过主动防御来控制病原体的感染,而且还可以通过外因促进内因起作用,达到防治病原体的目的。例如,阻止致病菌的黏附、定植和异位,提高肠道免疫力等,以及免疫调节、采用非免疫方法阻断致病菌黏附等。
 
如今,凭借自身独特的功能,微生物菌剂也正促使着保健性药物和治疗药物向着安全可靠的保健食品升级转化。
 
微生物有大市场
 
随着人们对于生命健康的愈发重视,以补充维生素、矿物质等为目的,具有调节机体功能,且不会对人体产生危害的保健食品,市场需求量一路攀升。
 
据统计,目前仅北京市保健食品生产企业就有479家。据京、沪等地的市场调查,目前有93%的儿童、78%的老人和近50%的中青年消费保健食品,95%以上家庭常备有不同类型的营养保健食品。
 
而从行业发展前景来看,目前,中国人均保健品消费支出仅为美国的1/20、日本的1/15。
 
这也从另一方面显示出保健食品市场的巨大成长空间和发展潜力,同时,也给微生物制剂保健食品敞开了一扇大门。
 
姜丽凤解释称,微生物制剂保健食品指采用微生物发酵工程来生产某些初级代谢产物、次级代谢产物,及利用生物体的某一组成部分或生物细胞本身制备的保健食品的统称。其研究内容也主要分为菌制剂、酶制剂和其他活性物质。
 
值得一提的是,紫杉醇、防御素以及红曲等活性物质,应用于保健食品表现出独特的功能和疗效。
 
据介绍,紫杉醇主要适用于卵巢癌,对肺癌、大肠癌、黑色素瘤等也都有一定疗效;小球藻表达的免疫防御素则具有广谱微生物抗性,对多种病毒、细菌、真菌都具有显著抗性;红曲是红曲霉菌经发酵而成,广泛应用于食品类、药品类、化妆品类,其产生的洛伐他汀还可以降脂降压。
 
另外,姜丽凤表示,酶法合成功能性食品,如功能性低聚糖、功能性活性肽、海藻糖、淀粉糖等,也是国际食品科学和食品生物技术的前沿阵地,有巨大的市场潜力和广阔的发展空间。
 
生物技术促产品升级
 
在保罗生物,微生物菌剂已经在诸多保健食品领域开发应用,例如乳酸菌及其发酵制品、乳糖酶等酶制剂、多不饱和脂肪酸、活性多糖、微量活性元素等。
 
为了突破微生物制剂的核心技术,这家微生物领域研发、生产及销售的上市公司,还正在积极地与科研院所合作成立联合实验室,并创建技术创新战略联盟及研发机构,以此加快自主研发的进程。
 
不过,对于微生物菌剂保健食品的研发,保罗生物仍然面临着许多未解难题,而这也正是目前该领域存在的共性问题。
 
姜丽凤表示,首先,他们缺乏原始创新的菌种资源,而且,对于功能基因定位、分子遗传学和基因组学研究,以及作用机理的研究不够深入,在菌种的安全性评价和功能评价研究的技术手段也相对落后。另外,储存期内有效活菌数衰减较快也是实际存在的主要问题。
 
为此,保罗生物正在通过建立菌种资源库及信息系统平台,优化从菌株、菌粉到成品的全产业化链的工艺技术等多种途径,试图解决上述问题。
 
事实上,在鱼龙混杂的保健品市场,要想做出成果、做出规模和持续性并不容易,为此,保罗生物从未停止过微生物制剂保健食品的研发脚步。姜丽凤称,保罗生物还将研发更多菌制剂和酶制剂新品种,以满足不同消费人群的需求。
 
在菌制剂方面,保罗生物将深入研究微生物制剂保健食品的益生机理,对不同的疾病采用不同的菌株加以治疗,还将利用稳定化技术促进微生物制剂的存活。
 
而在酶制剂方面,他们也将通过酶的固定化技术、基因工程、蛋白质工程、定向进化技术及其他生物技术,深入研究如何强化酶活性与作用机制,提高酶的降解或转化活力。另外也要加强酶技术与基因工程相结合,重视开发极端微生物和不可培养微生物的资源。
 
在姜丽凤看来,基因重组技术和细胞融合技术,能够创造出许多具有特殊功能的微生物,即工程菌,使微生物以往不能产生的一些物质变成了微生物发酵成品,这也为微生物工程开辟了新领域。
 
“随着生物技术的发展,将有越来越多的微生物制剂广泛应用于食品工业,加大优质微生物制剂的开发及应用工艺的改进力度,已是大势所趋,当务之急。”姜丽凤说。
 
《中国科学报》 (2013-05-29 第6版 生物)
 
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