有益微生物在食品、醫(yī)藥和飼料等生命健康領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大,但我國發(fā)酵食品相關(guān)產(chǎn)業(yè)最核心的菌種資源,卻長期被國外巨頭公司壟斷和控制,益生菌“種”之殤,已嚴(yán)重制約了遼寧省乃至全國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。加快挖掘、保護和應(yīng)用推廣我國自有的寶貴微生物資源,是打破國外技術(shù)壟斷的關(guān)鍵。項目組在國家863、國家自然科學(xué)基金、中國博士后基金、遼寧省科技廳和遼寧省教育廳等項目資助下,針對上述技術(shù)難題,開展了東北傳統(tǒng)發(fā)酵食品中有益微生物資源精準(zhǔn)發(fā)掘及應(yīng)用研究。經(jīng)過10余年的努力,取得的創(chuàng)新成果為:(1)首次建立了東北傳統(tǒng)發(fā)酵食品“乳酸-品質(zhì)-特征微生物”關(guān)聯(lián)判別體系,用于快速判定東北傳統(tǒng)發(fā)酵食品的發(fā)酵時間、發(fā)酵成熟度和品質(zhì)的指標(biāo)。采集了591份不同地區(qū)、不同發(fā)酵階段、不同品質(zhì)的酸菜、豆醬、辣白菜等東北傳統(tǒng)發(fā)酵食品樣品,圍繞工藝、品質(zhì)、關(guān)鍵微生物等進行了大規(guī)模系統(tǒng)研究,通過大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),其風(fēng)味品質(zhì)與產(chǎn)酸微生物及乳酸生成密切相關(guān),可用于生產(chǎn)中快速判別傳統(tǒng)發(fā)酵食品的發(fā)酵時間、發(fā)酵成熟度和品質(zhì)等指標(biāo)。(2)創(chuàng)建了基于現(xiàn)代組學(xué)技術(shù)的東北傳統(tǒng)發(fā)酵食品中優(yōu)良菌株精準(zhǔn)篩選技術(shù)和評價體系,大大提高了優(yōu)良菌株篩選效率和準(zhǔn)確性。創(chuàng)建了基于基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等現(xiàn)代組學(xué)技術(shù)快速鑒別和精準(zhǔn)定位東北傳統(tǒng)食品中存在著的優(yōu)良菌種類別和分布,依據(jù)不同類別菌種生長特點和需求,進行精準(zhǔn)定向分離篩選,再通過益生關(guān)鍵基因及其表達水平篩查直接獲得和評價優(yōu)良菌株的技術(shù),與現(xiàn)行技術(shù)方法相比,更為簡單、高效和精準(zhǔn)。(3)篩選出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)適合于東北傳統(tǒng)發(fā)酵食品工業(yè)化生產(chǎn)的有益微生物優(yōu)良菌株,解決了東北傳統(tǒng)發(fā)酵食品工業(yè)化生產(chǎn)核心技術(shù)難題。項目組先后從東北傳統(tǒng)發(fā)酵食品中篩選出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的15株優(yōu)良益生菌株,研究發(fā)現(xiàn)均表現(xiàn)出優(yōu)良的體內(nèi)、加工環(huán)境耐受性和適應(yīng)性,安全性高,適宜國人食用和東北地區(qū)加工貯運,具有廣泛的應(yīng)用前景與開發(fā)潛力。(4)按照上述理論和技術(shù),將獲得的有益微生物應(yīng)用于傳統(tǒng)發(fā)酵食品及發(fā)酵飼料工業(yè)化生產(chǎn)中,可以滿足不同產(chǎn)品需求,經(jīng)濟和社會效益顯著。開發(fā)了“優(yōu)益樂”等腸道微生態(tài)產(chǎn)品,在沈陽榆園食品、遼寧曙光食品、沈陽福潤、沈陽蒙牛、沈陽康普利德、沈陽賽寶、沈陽康博等企業(yè)應(yīng)用推廣,應(yīng)用良好。近3年新增產(chǎn)值合計21.670934億元,新增利潤合計2.711615億元,經(jīng)濟效益顯著。發(fā)表論文71篇,SCI收錄11篇,EI收錄14篇。申請國家專利18項,已授權(quán)國家專利7項,保藏優(yōu)良益生菌株15個。該成果不僅在相關(guān)研究方面獲得了理論和技術(shù)突破,同時很好地保護了祖先留傳下來的寶貴益生菌株,打破了國外的行業(yè)壟斷,解決了遼寧省乃至我國益生菌發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的“種”之殤核心技術(shù)難題,有利于引導(dǎo)遼寧省企業(yè)由勞動密集型向科技創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變,示范帶動作用明顯,社會效益極顯著。
本項目由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)武俊瑞教授主持,獲遼寧省科技進步三等獎。