主要完成人:
顧 青,何國慶,李平蘭,李言郡,酈 萍,朱立科,阮 暉,陳 波,趙廣生,林楓翔
主要完成單位:
浙江工商大學(xué),中國農(nóng)業(yè)大學(xué),浙江大學(xué),杭州娃哈哈集團有限公司,浙江一鳴食品股份有限公司,哈爾濱美華生物技術(shù)股份有限公司,杭州新希望雙峰乳業(yè)有限公司
提名單位:浙江省
浙江工商大學(xué)教授顧青領(lǐng)銜的“功能性乳酸菌靶向篩選及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”獲得2019年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。該項目聚焦于功能型發(fā)酵乳產(chǎn)品,圍繞功能乳酸菌菌種篩選和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)等方面開展了長期、系統(tǒng)的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān),取得了創(chuàng)新性成果。
功能性發(fā)酵乳制品因其具有特殊的營養(yǎng)健康功能備受青睞,是未來乳制品產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。乳酸菌菌種是發(fā)酵乳制品制造的關(guān)鍵和核心。我國乳酸菌資源十分豐富,但系統(tǒng)性研究和開發(fā)起步較晚,特別是針對菌種資源功能挖掘和作用機制研究尚不充分,制約了功能性發(fā)酵乳制品的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前,國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)所采用的乳酸菌菌種幾乎都依賴進(jìn)口。在功能性發(fā)酵乳制品市場每年以10%~15%高速增長的大背景下,項目組經(jīng)過10余年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān),從浙江、甘肅、新疆、西藏等13個省區(qū)的傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品、發(fā)酵果蔬、發(fā)酵肉制品、新生嬰兒糞便等2000余份樣品中采集分離和鑒定保藏了8個屬、25個種,共3086株乳酸菌。并針對中國人群營養(yǎng)健康特征開展功能性乳酸菌靶向篩選,突破了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建了高活性乳酸菌發(fā)酵菌劑生產(chǎn)體系,成功開發(fā)具有功能性特征的發(fā)酵乳制品。主要創(chuàng)新如下:
1.創(chuàng)建了功能性乳酸菌精準(zhǔn)篩選新方法,獲得功能因子明確的優(yōu)質(zhì)菌種。以細(xì)菌素、葉酸、胞外多糖等特定代謝功能產(chǎn)物為靶標(biāo),率先建立了靶向精準(zhǔn)篩選和基因解析相結(jié)合的方法,成功篩選獲得產(chǎn)細(xì)菌素、葉酸、胞外多糖的功能性乳酸菌。其中產(chǎn)細(xì)菌素乳酸菌46株,產(chǎn)葉酸等B族維生素乳酸菌37株,產(chǎn)胞外多糖乳酸菌15株。
2.首次闡明乳酸菌(產(chǎn)細(xì)菌素、葉酸、胞外多糖)的特定功能,并揭示其功能作用機制。發(fā)現(xiàn)新型細(xì)菌素Plantaricin ZJ316、Plantaricin NC8對腸道致病菌腸炎沙門氏菌等有顯著抑制作用,揭示產(chǎn)細(xì)菌素乳酸菌通過調(diào)控宿主免疫應(yīng)答、修復(fù)腸黏膜損傷、改善腸道微生態(tài)、促進(jìn)短鏈脂肪酸合成等改善結(jié)腸炎炎癥;首次發(fā)現(xiàn)乳酸菌產(chǎn)5-甲基四氫葉酸具有促進(jìn)腸道厚壁菌門菌群生長及丁酸合成的功能;探明動物雙歧桿菌RH所產(chǎn)胞外多糖具有提高腸黏膜免疫功能。
3.創(chuàng)建了功能性乳酸菌發(fā)酵菌劑及高活性發(fā)酵乳制品生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)功能發(fā)酵乳制品的規(guī)?;a(chǎn)。建立了規(guī)?;樗峋l(fā)酵菌劑制備的關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)凍干菌劑智能化收集系統(tǒng),實現(xiàn)安全潔凈生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)了乳蛋白重要組成蛋白β-乳球蛋白和α-乳白蛋白對5-甲基四氫葉酸的保護作用,解決了5-甲基四氫葉酸遇熱、光不穩(wěn)定的難題;利用乳酸菌胞外多糖、聚葡萄糖等與酪蛋白相互作用創(chuàng)建了功能乳酸菌產(chǎn)品的穩(wěn)態(tài)化技術(shù)。
該項目部分成果獲浙江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎1項,獲發(fā)明專利授權(quán)20項,軟件著作權(quán)4項,主編專著5部,發(fā)表研究論文109篇(其中SCI收錄51篇),在 NCBI 登記注冊 15 株乳酸菌全基因序列,整體技術(shù)達(dá)國際領(lǐng)先水平。
項目研究成果在浙江、黑龍江、安徽、云南、廣西、山東等地,包括杭州娃哈哈集團有限公司、浙江一鳴食品股份有限公司、哈爾濱美華生物技術(shù)股份有限公司、杭州新希望雙峰乳業(yè)有限公司等4家企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,并在新希望雙喜乳業(yè)(蘇州)有限公司等4家企業(yè)推廣應(yīng)用。研究成果突破了乳酸菌制品的菌株資源和工藝關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,提升了我國乳酸菌發(fā)酵制品的核心技術(shù),打破了國外技術(shù)壟斷。近年來,已成功將乳酸菌飲品、地中海酸奶、溫酸奶、悠易暢活性乳酸菌飲料、厚愛酸奶、杭州記憶、益生菌凍干粉、酸奶發(fā)酵劑等產(chǎn)品推向市場。近3年實現(xiàn)新增銷售額36.98億元,新增利潤6.45億元,新增稅收3.59億元,有力推動了乳制品發(fā)酵菌劑的國產(chǎn)化進(jìn)程。