7月26日，由内蒙古农业大学等单位完成的“益生菌L. casei Zhang基因组学和蛋白质组学研究”项目通过了鉴定。专家组认为，该成果填补了我国利用现代基因组学和蛋白质组学方法，系统研究益生乳酸菌的空白。专家组建议应充分利用该项目研究成果，进一步深入进行功能基因组学研究，加快产业化应用。

 

“该项目是由国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划（“863”计划），和教育部科学技术研究重点项目共同资助完成的。这也是我国首次获得具有自主知识产权的乳酸菌全基因组序列和较系统的蛋白组学研究。”内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室主任、内蒙古农业大学食品科学与工程学院副院长张和平对《科学时报》记者说，“项目的完成对提高我国益生乳酸菌研究的科技创新能力、自主知识产权益生菌品牌的打造和我国乳酸菌产业的发展具有重要意义。

 

 

1902年，一位年轻的日本人来到中国旅游，当他在内蒙古大草原品尝了牧民自己做的酸奶后，内心一下子被酸奶的美味和刺激所震撼。由于长时间的旅途劳顿，这位年轻人的消化功能已经受到损伤。喝了酸奶后，他的身心潜能被酸奶激发，很快得到恢复。

 

1915年，这位追求健康体魄和精神的年轻人回到日本，创立了一家公司并生产出了世界上第一个乳酸菌饮料。尽管该公司对外没有明确说明该菌株是分离自内蒙古传统的酸奶，但根据该公司对其发展历程的宣传，可以推测该菌种来自内蒙古。

 

目前，这种发酵乳饮料仍然是这家公司的旗舰产品。它们又以此为起点，围绕乳酸菌产品的研究和开发，推出了抗过敏、抗衰老和抗代谢综合征的益生菌产品、动物益生菌产品和具有降血压、保护血管功能的生物技术乳蛋白三肽（LTD）产品。

 

“不同地域的自然环境和气候，以及不同少数民族制备传统发酵乳制品所采用的原料、工艺等方面的差异，使得我国乳酸菌资源的生物多样性和基因多样性是其他国家所没有的。正因为此，世界各国对我国的乳酸菌资源都非常关注。我国蒙古族、哈萨克族、藏族等传统发酵乳制品（酸马奶、酸牛奶、酸驼奶等）的制作和食用已有几千年的历史，经过几千年的自然驯化，这些传统发酵乳制品中一些具有优良发酵特性和益生作用的乳酸菌保留了下来，通过分离、收集，可以使这一宝贵的资源得到保护及利用。”张和平说。

 

遗憾的是，随着我国经济和工业文明的发展，我国少数民族几千年沿袭的游牧生活日渐式微，传统发酵乳制品的制作和食用在牧民的日常生活中越来越边缘化。“因此，发掘、收集、保藏我国少数民族几前年流传下来的传统发酵乳制品中的乳酸菌资源，建立乳酸菌资源库及基因库，对今后我国乳酸菌资源可持续利用及提升我国乳品工业的核心技术有着重要的意义”。

 

 

张和平说：“乳业发达国家十分重视乳酸菌资源的搜集、保存及资源库和基因库的建立，并在此基础上对乳酸菌进行开发利用。除了一些国家研究机构设立微生物资源库之外，一些大的乳业公司或专业生产发酵剂的企业都建立了自己的乳酸菌资源库。”

 

像荷兰DSM公司、芬兰的维里奥公司、法国达能，日本养乐多株式会社、日本明治乳业、中国台湾的味全公司等都在乳酸菌资源的研究利用上投入很大。法国达能公司建立的乳酸菌保藏中心收集乳酸菌约3500株，尽管他们目前只对百余株进行了系统研究，并将其中50株用于生产。但这些资源为公司的下一部发展奠定了坚实的基础，目前达能正采用基因组学的方法和技术来研究、筛选益生菌。

 

1935年，凭借京都帝国大学医学部分离的乳酸菌，日本养乐多株式会社创立并开始生产养乐多品牌的活性乳酸菌乳饮料。目前，该公司在全球28个国家和地区生产、销售乳酸菌产品。并发展为拥有食品、化妆品、医药、分析试验、研究开发以及社会公益活动等事业的综合性、多功能、国际性健康食品企业。而支撑该公司持续发展的核心技术是他们拥有的两株经过临床证实且安全的益生菌。

 

养乐多公司除自己拥有庞大的研究队伍外，还成立了养乐多基金会，旨在于促进和支持肠道菌群的研究，以及肠道菌群与人类健康的关系。该基金会创办了乳酸菌研究协会，与来自全日本大学和研究组织的协会会员一道进行乳杆菌和肠道菌群的研究，并通过帮助国际研究交流、每年主办相关主题的研讨促进科技进步。

 

“乳酸菌资源不仅给企业带来了巨大的商业利润，而且促进了企业的持续发展和品牌的不断提升，持续不断的基础性研究为品牌价值提升和企业的健康发展提供了保障。”张和平说。

 

 

乳酸菌是生产发酵乳制品（包括酸乳、发酵乳饮料、干酪、发酵奶油）必不可少的菌种。乳酸菌发酵剂的生产性能（包括产香性、黏粘性、产酸性、蛋白分解活力及乳糖分解性能）及益生特性（降血脂、免疫调节、降血压等）直接关系到最终发酵乳制品的性能，同时也是影响产品质量的一个重要的因素。

 

近十多年，我国乳品工业经历了爆发性的增长时期，以年均超过20%以上的增长速度发展。从乳制品的品种来看，发酵乳制品的生产和消费将会是我国乳品工业中增长幅度最大的产品种类。乳酸菌饮料每年以15%以上的速度递增；酸奶增长速度更快，年增长速度达到40%左右。酸奶和发酵乳饮料（包括益生菌发酵乳和发酵乳饮料）不仅成为推动我国乳制品产业发展的主导产品，而且已成为我国乳品行业产品结构调整的重要方向和今后的重要发展趋势。

 

“我们和国内一些大型乳制品企业，如内蒙古的伊利、蒙牛，北京三元食品有限公司和四川新希望乳业等建立了良好的合作关系。目前，这些企业几乎全部采用国外的发酵剂（包括益生菌发酵剂）。”张和平说，“大规模采用国外的产品不仅生产成本高，更重要的是，长此以往必将制约我国乳酸菌产业和发酵乳制品的发展。”

 

尽管国内各研究单位都各自保藏了一些乳酸菌菌种，但大多分离自国外的发酵剂或发酵乳，没有统一编号，种类单一，且对其遗传特性不了解。“目前我国还没有真正意义上的乳酸菌菌种资源库。中国发酵食品研究所下设的工业微生物保藏中心所搜集、保藏的乳酸菌非常少，远远满足不了乳酸菌产业的需求。特别像乳酸菌资源的分离、鉴定、收集、菌种特性的研究是一个长期的战略性工作，没有这一基础性的研究工作永远不可能开发出优良的乳酸菌发酵剂产品。”张和平说。

 

 

“国内搞乳酸菌、益生菌研究的很多，但像我们做得这样深、做得这样细还是第一次。”张和平说。

 

1994年至1999年，内蒙古农业大学从内蒙古牧区、新疆、云南、青海等地区和蒙古国牧民生产的酸马奶、酸牦牛奶、酸山羊奶、酸驼奶、酸乳清和乳饼中，收集、分离鉴定出乳酸菌达2000余株。“到目前为止，我们初步建立了我国第一个原创性的、具有自主知识产权的乳酸菌菌种资源库。”

 

在收集、分离菌株的基础上，张和平等人又从中筛选出两株益生特性优良的乳杆菌，分别命名为L. casei Zhang和L.acidophilus MG2-1。进一步的研究表明：这两株益生菌株具有对模拟胃肠环境具有很好耐受性，对病原菌具有拮抗作用。在体内外具有降胆固醇作用和抗氧化作用，对小鼠外周血T淋巴细胞亚群及血清、肠黏膜和一些细胞因子具有显著的有益影响。其中L. casei Zhang高密度发酵及发酵剂的开发于2007年12月已完成了200升罐的中试，中试产品中活菌数达到国际同类产品的水平。

 

他们先后与南京医科大学、上海交通大学和中国科学院北京基因组研究所合作，进行了L. casei Zhang的耐酸性特异蛋白进行分离，耐酸、耐胆盐基因的克隆和全基因组进行测序。并完成全基因组测序。成果鉴定专家组认为：对L. casei Zhang进行基因组学和蛋白质组学（“双组”学）的研究明确了该菌株的遗传学背景，为分析益生乳酸菌生物学功能及机制，进而为进一步改造和选育优良益生菌奠定了基础，对提高我国益生乳酸菌的研究水平将会起到积极的促进作用。该研究不仅为该菌株益生特性机理的进一步研究奠定了基础，而且为该菌株的产业化提供了更加有力的保证，具有很好的产业化前景。

 

《科学时报》 (2008-8-4 科学基金)