
近日,兰州大学联合甘肃省科学院浆水研究院举行新品发布会,多款依托浆水益生菌科研成果研发的创新产品正式亮相。浆水作为西北地区传统发酵食品,蕴含丰富的益生菌资源,具有巨大的开发潜力和产业化前景。
种子被誉为农业的“芯片”,是保障国家粮食安全的重要基础。2020年中央经济工作会议提出,要开展种源“卡脖子”技术攻关,立志打一场种业翻身仗。“种业翻身仗”一词开始高频出现。除了动植物种业外,菌种也属于广义种子范畴。
在大健康消费风口下,益生菌早已成为食品、乳品、功能性健康产品的重要赛道,市场规模持续攀升,消费者健康需求愈发旺盛。但看似火热的国内益生菌市场,高端菌种、核心技术和关键专利却掌握在外国品牌手中,本土产业长期处于“有市场、无核心、缺菌种农业数字化”的被动局面。
兰州大学生命科学学院教授李祥锴(左)及其团队研究发现,西北美食浆水含多种益生菌,经试验有降解尿酸等作用。新华社发
一碗西北寻常“土特产”——浆水,为本土益生菌产业带来了全新突破口。高端菌种“卡脖子”的破局之法,或许可以在古老“土味”中找到答案。
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长期以来,国内益生菌市场,尤其是上游核心菌株原料,近乎被外资品牌把控。以婴幼儿益生菌市场为例,在有关主管部门发布的《可用于婴幼儿食品的菌种名单》中,16株菌株中有14株源自外资,本土菌株占比仅12.5%。丹麦科汉森、美国杜邦等欧美巨头凭借优势菌株,占据着国内婴幼儿益生菌市场85%的份额。
乳业分析师宋亮告诉瞭望智库,形成这一格局有三重原因:一是早期市场供给由进口菌株主导,供需合作已相对稳定;二是进口菌株品质性能稳定、适配场景广,本土菌株仅适用少量企业;三是欧美菌株研发积淀数十年,科研机构与企业持续选育菌株,针对欧美人群饮食、肠道环境完成长期驯化,形成完善的菌种资源库。而我国益生菌研发起步晚,菌种储备不足,特别是很多优质的本土益生菌,尚未得到挖掘和商业化应用。
中国工程院院士、中国农业大学校长陈卫对瞭望智库表示,我国益生农业数字化菌科研在个性化、功能性等方面应该有所侧重。在益生菌种类的选择方面,需要深入了解中国人肠道菌群的特点,筛选适合中国人消化道环境的益生菌菌种。
“我国有数千年的发酵饮食文化。浆水等民间特色饮食,历经几代自然发酵驯化,蕴藏海量适配国人肠道的原生益生菌,是有望打破海外菌种垄断的天然资源库。”兰州大学生命科学学院教授李祥锴说。
浆水以芥菜、芹菜、萝卜缨等蔬菜经沸水焯烫后加入面汤发酵制成,其食用历史已有两千多年。百姓制作时采用续坛的方法,常年循环发酵,相当于完成了长期的菌株育种驯化过程,具备海外商用菌株不具备的本土化优势。
据了解,兰州大学研究团队已成功从浆水中系统分离出GR-1、GR-3、GR-5等专利菌株,经试验证实可减少重金属在体内的积累、降尿酸,具有抗炎、抗氧化等作用,相关成果均发表于国际知名科学期刊。
除西北浆水外,北京豆汁、川渝泡菜、东北酸菜、中式豆豉、甜米酒、白酒酒醅、藏区传统酸乳等地方“土特产”,经科研人员的“妙手”,也被提取出具有自主知识产权的功能性益生菌。
例如江南大学通过大量研究,从泡菜中分离出短乳杆菌、植物乳植杆菌,具备高效降解核苷、降尿酸和抗炎等功效;北京联合大学研究证实豆汁优势菌群为魏斯氏菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌,可分解豆腥味、调节肠道菌群、产生低聚益生元,是北方代表性豆制发酵益生菌资源;西藏自治区农牧科学院团队深入西藏农牧区,在藏民酸奶、奶渣、酒曲等传统食品的样品中分离出2000余株食品源菌株,从中筛选出6株性能稳定的本土乳酸菌……
这些本土菌株适配国人饮食结构,覆盖降尿酸、养胃、抗炎、调节血脂等多元功效,可缓解我国本土特色功能性菌株储备的匮乏局面,是打造本土益生菌产业集群的天然资源宝库。
在李祥锴看来,从传统发酵食品到高质量益生菌还有很长的一段路要走。正规益生菌研发必须走完标准化四步验证流程:体外细菌培养实验、动物功效验证、多轮人体临床试验、高水平学术论文发表,只有经过完整链路验证的菌株,才能保证安全稳定的生理功效。而专利布局贯穿上述整个流程。
他带领的兰州大学环境微生物课题组团队自2016年便开始从事浆水的相关研究。其团队从浆水中成功分离出GR-3和GR-5菌株。这些菌株可降低尿酸、缓解痛风,并且可辅助肿瘤免疫治疗,为食源性益生菌助力肿瘤精准医疗提供了全新的科学依据与技术路径。除GR-3、GR-5外,团队还储备GR-9、GR-13等多款差异化的菌株,可应用在食品、日化等领域。
目前,兰州大学推动其团队科研成果落地,推出“浆瑞康”品牌,并形成覆盖饮品、酒水和护肤的多品类益生菌产品。
据该品牌运营负责人郑晗冰介绍,“浆瑞康”品牌打通了从科研到终端的完整产业化链路,破解了本土菌种“走不进市场”的难题。结合浆水益生菌的完整菌株矩阵,实现了多品类产品落地,相较于功能单一的海外通用菌株,市场拓展空间更为广阔。
李祥锴表示,作为西北独有的发酵美食,浆水自带的丰富益生菌群,生物活性多样、健康价值突出,拥有巨大的产业化潜力与品牌价值。源自中国传统发酵工艺的日本纳豆,经现代化科研赋能与产业化运营,已成为全球性的健康食品,这也为浆水益生菌的国际化发展提供了借鉴。
当前,中国益生菌市场迎来了高速扩张期,欧睿国际数据显示,中国益生菌市场规模正以每年11%-12%的速度增长,预计2026年将达到1377亿元。
然而,本土益生菌产业仍处于初级培育阶段,菌种量产体系稳定性有待提升,生产成本也需要通过规模效应持续下压,大众消费者对以浆水益生菌为代表的本土菌种的功能认知也需要提升。
瞭望智库调研发现,多数本土益生菌难以走向产业化,根源往往在于研发培育和资金投入不足。
宋亮表示,部分品牌存在重渠道、轻研发的风气,直接采购海外通用菌粉贴牌生产,不愿投入资金挖掘本土菌种。
有本土益生菌研发生产企业向瞭望智库反映,其研发成果虽拥有完整的科研数据和成熟的产品,但因缺少资金和头部乳企的深度参与,市场覆盖范围有限。也有企业表示,大企业寻求合作的方式只是购买菌种的知识产权,作为储备菌种,这样不仅不能实现本土菌种的有效商业化,反而限制了菌种的进一步研发。
宋亮认为,市场遵循自由竞争原则,企业拥有自主选用菌种的权利,但本土菌种具备价格优势,且更适合中国人的饮食习惯和肠道环境,宜多举措引导企业选用本土菌种。
他呼吁相关机构加大科普宣传力度,全方位展示本土菌株的科研价值、功能优势,同时为企业提供技术对接、落地指导等配套服务。通过正向推广降低行业对海外菌株的依赖,推动本土菌种的规模化商业应用。
此外,针对部分企业和商家虚标益生菌产品功效、炒作概念的现象,宋亮表示,对于益生菌的有效性不仅要看菌种本身,还要关注包括产品的包装包材、投入市场后的活性程度等方面。建议有关部门出台更严格的行业标准和相关法规,推动国产益生菌品牌的健康发展,并助力其拓展国际市场。