“推動農(nóng)牧業(yè)高質量發(fā)展,建設國家重要農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地”,是習近平總書記對內蒙古這座全國的“糧倉”“肉庫”“奶罐”的期待。習近平總書記囑托內蒙古要立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構建新發(fā)展格局,把內蒙古建設成為國家重要農(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)品結構調整的重要方向和發(fā)展趨勢。
乳酸菌菌種是生產(chǎn)發(fā)酵乳制品的核心技術,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)達國家壟斷,自主創(chuàng)新能力不足。
針對這一問題,內蒙古農(nóng)業(yè)大學乳品生物技術與工程重點實驗室在張和平教授帶領下經(jīng)過20多年的努力,從乳酸菌菌種庫的建設,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。
千帆一道帶風輕,奮楫逐浪天地寬。
2021年7月,被內蒙古自治區(qū)農(nóng)牧廳認定為內蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)微生物種質資源庫。
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節(jié)、腸道菌群調節(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、內蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院、內蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院、華中科技大學附屬同濟醫(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、骨質疏松、炎癥性腸病、腸易激綜合征、II型糖尿病、高血脂、痛風和高尿酸癥、多囊卵巢綜合癥、過敏、預防上呼吸道感染和舒緩壓力及焦慮等40多項臨床研究。這些基礎研究為益生菌產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實的理論基礎。
2008年,采用第一代測序技術,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。
在國際上首次構建了干酪乳桿菌蛋白質組圖譜,明確了relBE雙組份系統(tǒng)和應激蛋白在酸和膽鹽脅迫中的保護機制,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蛋白編碼基因顯著高表達的規(guī)律,明確了細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)了微包膜高效保護的乳酸菌冷凍干燥技術,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4.0-15.0×1011 CFU/g以上,技術指標達到國際同類產(chǎn)品的性能。
企業(yè)是創(chuàng)新的主體,也是構建產(chǎn)業(yè)鏈的微觀主體,企業(yè)強產(chǎn)業(yè)鏈才能強。提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平,關鍵是要培育形成一批具有技術優(yōu)勢或市場優(yōu)勢的“鏈主企業(yè)”和能夠生產(chǎn)某些關鍵設備和先進材料的“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股份有限公司、內蒙古蒙牛乳業(yè)(集團)股份有限公司、華潤江中制藥集團有限責任公司等企業(yè)實現(xiàn)轉化。
其中,北京科拓恒通生物技術股份有限公司全面吸收和轉化了益生乳酸菌產(chǎn)業(yè)化的技術成果,形成了一整套擁有創(chuàng)新性的核心技術和競爭力的產(chǎn)品,使之成為國內眾多乳制品企業(yè)和制藥企業(yè)的益生菌供應商,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)濟高質量發(fā)展。
2014年,習近平總書記在考察內蒙古時就強調指出“延長資源型產(chǎn)業(yè)鏈是內蒙古調整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構的重要內容”,2021年又進一步提出內蒙古“要緊扣產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈部署創(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,內蒙古奮力答卷。
肩負產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化時代命題的內蒙古發(fā)力創(chuàng)新驅動,一項項“黑科技”炫耀登場,產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化“鏈舞長風”。
站在新起點,舞臺更廣闊!
展望未來,內蒙古農(nóng)業(yè)大學乳品生物技術與工程重點實驗室在張和平教授的帶領下將持續(xù)致力于加快高新技術和先進適用技術在農(nóng)畜產(chǎn)品加工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的示范應用,促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級,我們有信心努力實現(xiàn)關鍵核心技術自主可控,把創(chuàng)新主動權、發(fā)展主動權牢牢掌握在自己手中。