地区：上海市 宝山区
关键词：石家庄君乐宝乳业有限公司;中国农业大学;中国农业科学院农产品加工研究所;北京林业大学;东北农业大学;云南皇氏来思尔乳业有限公司;河北一然生物科技有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002430
成果描述：
| 发酵乳是实现中国奶业战略升级与保障国民营养的重要乳制品。但是，中国95%以上酸奶发酵剂依赖进口，被2家国外公司垄断，是中国重要的食品安全与生物安全隐患，同时造成中国发酵乳制品高度同质化，恶性竞争，效益低下。造成这一被动局面的主要原因是中国自主知识产权菌株缺乏，菌株功能特性的挖掘与发挥理论研究缺失，菌种高活性制备与工业化应用技术落后，发酵乳品质得不到根本保障。该项目受国家科技支撑计划、自然基金等项目的长期支持，经过十多年联合攻关，打破了益生菌理论、技术与产品受控于国外的被动局面，获得可商业化菌株11株，授权发明专利40项，发表论文205篇（SCI论文101篇)，实现了国产发酵剂与新型发酵乳工业化生产，获省部级科技进步一等奖3项。整体技术达到国际先进水平。主要创新点：1、解析了环境与宿主中乳酸菌的生态作用，创建了益生菌株高效定向筛选技术，建立了万株益生菌菌种资源库。针对中国自主知识产权菌株缺乏的问题，项目组在解析了健康人群肠道和发酵食品微生态多样性的基础上，从广西、云南、新疆等地分离菌株14100株；通过比对发酵特性、耐受性和益生功能，筛选出高产胞外多糖、润肠通便、免疫调节的菌株93株；对11株可商业化优质菌株进行了全基因组分析，揭示了菌株遗传特性与生理功能的关系；其中N1115及BBMN68菌株的肠道改善与免疫调节功能达到国际一流商业化菌株的水平。2、阐明了BBMN68等核心菌株发挥益生功能与抗逆应答的分子机制，开发了菌株抗逆的精准调控技术，攻克了菌株酸胁迫存活率低的难题。针对菌株发挥益生功能机制缺失的问题，项目组通过多组学联用手段，首次揭示了菌株延缓衰老的信号通路，发现了预防肿瘤的作用途径和关键活性成分；系统揭示了菌株耐氧、耐酸、耐胆盐的分子机制，首次发现并验证了半胱氨酸-硫胱醚循环在双歧杆菌酸胁迫响应中发挥的重要作用，通过半胱氨酸的诱导，双歧杆菌的耐酸性提高了100倍，为益生菌株高效利用提供了理论基础。3、掲示了菌株生产条件对菌体增殖的影响机制，突破了高密度发酵等菌种生产关键技术，实现了BBMN68等核心菌株的大规模工业化应用。针对中国高活性菌株产业化技术落后的问题，项目组利用比较基因组学解析了多肽、多糖促进菌体增殖与活性保持的机制，采用细胞循环-膜过滤耦合技术，双歧杆菌发酵液活菌数达到3×109cfu/ml；集成冷冻保护、液氮造粒等稳态化专利技术，冻干菌粉活菌数达到3×1012cfu/g；制定了规范的乳酸菌GMP质量安全控制体系，获得中国首个“食用乳酸菌”生产许可证书，实现了益生菌制剂的国产化生产。项目组集成了机器人自动装卸、香气保持、千人感官评价等配套技术，创建了完整的酸奶安全生产技术体系；采用自主知识产权核心菌株，实现了“君畅”及“摩菲酸酪乳”等30个新产品大规模生产，获得国际创新产品奖2个，保健食品认证1个，三年内新增产值65.5亿元，新增利税8.58亿元，打破了发酵剂被国外垄断的被动局面，为促进中国奶业健康发展发挥了重要的带动作用。 |
