肖敏 山东大学微生物技术国家重点实验室教授、山东大学国家糖工程技术研究中心副主任
□本报记者 包晓凤
继基因组学、蛋白质组学之后，糖研究成为21世纪巨大的科学前沿。药物糖与功能糖、用糖进行能源/资源开发等正成为我国经济的增长点。
2001年Science（Vol.291）43篇论文涉及糖的研究。2007年Nature（Vol.26）7篇论文综述糖化学糖生物学研究进展。发达国家在糖研究上不惜斥巨资建立各种平台，展开糖生物学、化学糖生物学、糖组学、糖芯片、糖工程、糖药物等领域的研发。
糖生物技术、糖分析、糖生物学、糖生物化学、糖工程、糖药物学、糖技术、糖化学、糖组学等组成了糖科学，的概念。
“这些都属于基础研究，我们国家已经开始。”在日前举行的第五届中国生物产业大会上，山东大学微生物技术国家重点实验室教授、山东大学国家糖工程技术研究中心副主任肖敏对我国糖工程产品技术进展与趋势作了报告。
“糖”经济兴起
糖是指来源于动物、植物和微生物以及用物理、化学或生物的手段制备的单糖、寡糖、多糖及其衍生物。功能糖作为新的生理活性物质，在营养与保健、畜牧养殖、植物生长调节剂抗病害等方面具有极大的潜力；糖药物包括各种含糖抗生素、核苷糖、多糖、糖脂、糖蛋白等。
糖的用途非常广泛。在我国，分成传统糖产业和新兴的糖产业。传统糖产业有食糖、淀粉、变性淀粉及改性纤维素工业，在国民经济中一直占有重要地位。
新兴的糖产业方面，包括能源/资源糖——用糖进行能源或资源的开发，药物糖和功能糖，它们正成为国民经济新的增长点。
作为能源/资源开发方面，主要用一些生物质，使用生物技术产生糖类，然后通过微生物发酵和一些生物技术改造，可以生产从C1-C6的各种化工产品、各种能源的替代品。例如，甲烷、甲醇，乙醇、乙酸、乙烯，乳酸、丙烯酸，琥珀酸、苹果酸，衣康酸、木糖醇，柠檬酸、山梨醇等产品。
“在我们国家，糖作为一种新型能源和资源利用开发，目前是一个非常大的研究领域。”肖敏说。
除了作为能源/资源开发，糖类药物的开发潜力巨大。
“目前发现几乎所有疾病的治疗药物都有糖药物的存在，如抗肿瘤、抗血栓、降血脂、抗病毒、增强免疫力等。”肖敏说。
据介绍，糖类药物主要分为四大类。第一类是多糖药物及其衍生物类：包括肝素、透明质酸、硫酸软骨素、真菌多糖等，以及他们的降解物及衍生物。
第二类是糖或含糖的小分子药物：阿卡波糖、抗生素、中草药活性组分等。
第三类是糖蛋白药物：红细胞生成素、干扰素等。
第四类是糖疫苗，例如肿瘤疫苗、细菌疫苗——这是非常新兴的领域，相关的研究非常多。
功能糖方面，包括有生理功能的低聚糖、稀少糖、糖醇等，可以用于功能食品、功能饲料，也可以作为生物农药。功能食品能维持肠道生态平衡、低热量、防止肥胖、抗龋齿、增加钙吸收。生物农药可以增加作物产量，提高农作物抗病、抗逆性，无污染，易降解。功能糖产业潜力巨大。
聚焦产品与技术研发
肖敏介绍，在糖研究方面，目前国际关注的热点主要是糖产品的开发、糖工程共性关键技术以及相关的支撑平台这三个方面。
糖产品开发，主要开发药物糖、功能糖这些作为治疗疾病、预防疾病、保障健康的产品。
糖工程共性关键技术主要围绕糖制备技术，以及糖分离、分析和功能评价技术展开。包含各种各样天然多糖制备、多糖降解与分离、寡糖化学-酶合成、糖化学-酶法转化等技术。
“糖分离、分析和功能评价技术一直是制约糖工程发展的一个非常大的瓶颈。快速、高效的糖分离技术，精确的结构分析技术和功能评价技术是全球关注的热点。”肖敏表示。
糖资源库平台的建设实际上是糖产品开发及共性关键技术研发的支撑平台，主要涉及酶库（糖苷酶、糖基转移酶、单糖活化相关酶等）、糖库（天然多糖、寡糖及糖类化合物）。
追踪前沿
近年来，我国糖工程产品获得较快的发展。2007年，山东大学国家糖工程技术研究中心组建，截至目前，在糖产品开发、糖工程技术、资源平台建设等方面都做了大量的工作。
肖敏介绍，山东大学国家糖工程技术研究中心围绕糖的药物类开发，从动物、植物、微生物来源多糖及其降解物等衍生物分离纯化、生物学作用与机制、构效关系、药物研发、标准品制备等开展了大量的工作。
一个例子是针对肝素展开的研究。肝素是预防和治疗肝类疾病的首选药物。2009年，我国肝素原料药出口额上升为所有原料药出口额的第一位，中国肝素产量占世界产量的50%以上。但是在全球肝素类药物产值上，我国只占1%。
2008年，肝素钠事件发生后（美国四位患者使用美国百特医疗公司所产抗凝血剂肝素钠后死亡，另有300多人出现了过敏反应和其他副作用），美欧修订肝素质量标准，我国作为肝素原料药出口大国，必须改进原有生产工艺、提高产品质量。
山东大学国家糖工程技术研究中心通过对肝素钠现有工艺进行有针对性的改进，使其产品符合新的质量标准，同时使生产和供销环节完全符合美国FDA、欧洲EDQM及国际CGMP的要求；提高肝素钠质控方法，建立新的质量标准；研究低分子肝素生产的关键技术——糖工程中心做了很多工作，也与企业建立了一些合作。
“我们希望通过糖研究，带动我国糖生物工程产业的全面发展，提升我国糖生物工程产业的国际竞争力，解决食品安全问题，保障人口健康。”肖敏表示。
《科学时报》 (2011-07-25 B4 企业·合作)