“推動農(nóng)牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,建設(shè)國家重要農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地”,是習(xí)近平總書記對內(nèi)蒙古這座全國的“糧倉”“肉庫”“奶罐”的期待。習(xí)近平總書記囑托內(nèi)蒙古要立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局,把內(nèi)蒙古建設(shè)成為國家重要農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地。
我國是乳品生產(chǎn)和消費大國。
近10年來,我國乳業(yè)處于快速增長時期,以年平均超過10%的增長速度發(fā)展。
特別是發(fā)酵乳制品產(chǎn)銷量年增長速度平均在25%以上,已成為乳業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向和發(fā)展趨勢。
乳酸菌菌種是生產(chǎn)發(fā)酵乳制品的核心技術(shù),被譽為乳業(yè)的“芯片”。
多年來,我國生產(chǎn)發(fā)酵乳制品的乳酸菌菌種(包括益生菌)及其制劑主要由歐美發(fā)達(dá)國家壟斷,自主創(chuàng)新能力不足。
針對這一問題,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品生物技術(shù)與工程重點實驗室在張和平教授帶領(lǐng)下經(jīng)過20多年的努力,從乳酸菌菌種庫的建設(shè),乳酸菌的開發(fā)利用和產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)了從"0"到"1"的突破。
乳酸菌資源是乳品加工、健康食品、生物制藥等相關(guān)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必不可少的戰(zhàn)略資源。
針對我國乳酸菌資源缺乏系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀,從2001年起,歷時20年,從亞洲、歐洲、非洲、南美洲、大洋洲的25個國家采集自然發(fā)酵乳制品等樣品3864份,從中分離、鑒定和保藏乳酸菌32,641株,包括乳酸菌的33個屬138個種和亞種,建成了全球最大的乳酸菌菌種資源庫。
千帆一道帶風(fēng)輕,奮楫逐浪天地寬。
2021年7月,被內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧廳認(rèn)定為內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源庫。
為了提高乳酸菌資源的開發(fā)利用效率,2019年啟動了“萬株乳酸菌基因組計劃”,到2025年完成3萬株乳酸菌分離株的基因組測序工作,將成為世界最大的乳酸菌基因數(shù)據(jù)庫。
利用人工智能策略,基于乳酸菌全基因組數(shù)據(jù),建立了益生乳酸菌精準(zhǔn)篩選模型及可視化平臺iProbiotics,篩選出干酪乳桿菌(L. casei Zhang)、乳雙歧桿菌(B. lactis V9)、植物乳桿菌(L. plantarum P-8)和鼠李糖乳桿菌(L. rhamnosus Probio-M9)等28株具有顯著的免疫調(diào)節(jié)、腸道菌群調(diào)節(jié)、降血脂、降血壓功能的益生乳酸菌,并與中國人民海軍總醫(yī)院、北京天壇醫(yī)院、內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院、內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院、華中科技大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院、海南人民醫(yī)院、威海市立醫(yī)院等合作完成了益生乳酸菌改善慢性腎臟病、冠心病、帕金森病、支氣管哮喘、骨質(zhì)疏松、炎癥性腸病、腸易激綜合征、II型糖尿病、高血脂、痛風(fēng)和高尿酸癥、多囊卵巢綜合癥、過敏、預(yù)防上呼吸道感染和舒緩壓力及焦慮等40多項臨床研究。這些基礎(chǔ)研究為益生菌產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。
2008年,采用第一代測序技術(shù),完成了我國第一株乳酸菌全基因組序列的測定,發(fā)現(xiàn)relBE雙組份系統(tǒng)是菌株耐受腸胃液的主要因素。
在國際上首次構(gòu)建了干酪乳桿菌蛋白質(zhì)組圖譜,明確了relBE雙組份系統(tǒng)和應(yīng)激蛋白在酸和膽鹽脅迫中的保護(hù)機(jī)制,提出了益生乳酸菌耐受腸胃液的理論,顯著提升了我國益生乳酸菌研究的科技創(chuàng)新能力。
發(fā)現(xiàn)了還原型輔酶Ⅰ氧化酶和氧損傷修復(fù)蛋白編碼基因顯著高表達(dá)的規(guī)律,明確了細(xì)胞膜氧化損傷是益生乳酸菌高密度發(fā)酵、冷凍干燥和儲存過程中菌株衰亡的主要原因。
開發(fā)了微包膜高效保護(hù)的乳酸菌冷凍干燥技術(shù),使活菌得率提高至90%以上,生產(chǎn)出的發(fā)酵劑(制劑)活菌數(shù)達(dá)4.0-15.0×1011 CFU/g以上,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品的性能。
企業(yè)是創(chuàng)新的主體,也是構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈的微觀主體,企業(yè)強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈才能強(qiáng)。提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平,關(guān)鍵是要培育形成一批具有技術(shù)優(yōu)勢或市場優(yōu)勢的“鏈主企業(yè)”和能夠生產(chǎn)某些關(guān)鍵設(shè)備和先進(jìn)材料的“隱形冠軍”企業(yè)。
原創(chuàng)性益生菌菌株在北京科拓恒通生物技術(shù)股份有限公司、內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團(tuán))股份有限公司、華潤江中制藥集團(tuán)有限責(zé)任公司等企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。
其中,北京科拓恒通生物技術(shù)股份有限公司全面吸收和轉(zhuǎn)化了益生乳酸菌產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)成果,形成了一整套擁有創(chuàng)新性的核心技術(shù)和競爭力的產(chǎn)品,使之成為國內(nèi)眾多乳制品企業(yè)和制藥企業(yè)的益生菌供應(yīng)商,打破了國際益生菌企業(yè)在中國的市場壟斷。
2020年7月27日,該公司在深交所創(chuàng)業(yè)板上市,成為中國益生菌產(chǎn)業(yè)“第一股”(SZ 300858)。
該公司新的生產(chǎn)基地已經(jīng)落戶呼和浩特和林開發(fā)區(qū),預(yù)計投入20億,建成后將是中國最大的乳酸菌系列產(chǎn)品生產(chǎn)基地,將極大帶動自治區(qū)科技和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
2014年,習(xí)近平總書記在考察內(nèi)蒙古時就強(qiáng)調(diào)指出“延長資源型產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)莾?nèi)蒙古調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容”,2021年又進(jìn)一步提出內(nèi)蒙古“要緊扣產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈部署創(chuàng)新鏈,不斷提升科技支撐能力”的要求。
一滴水折射太陽的光芒,投身時代大考,內(nèi)蒙古奮力答卷。
肩負(fù)產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化時代命題的內(nèi)蒙古發(fā)力創(chuàng)新驅(qū)動,一項項“黑科技”炫耀登場,產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化“鏈舞長風(fēng)”。
站在新起點,舞臺更廣闊!
展望未來,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品生物技術(shù)與工程重點實驗室在張和平教授的帶領(lǐng)下將持續(xù)致力于加快高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)在農(nóng)畜產(chǎn)品加工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的示范應(yīng)用,促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,我們有信心努力實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控,把創(chuàng)新主動權(quán)、發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手中。