地区：上海市 宝山区
关键词：哈尔滨工业大学;扬州大学;宁波大学;东北农业大学;黑龙江大三源乳品机械有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004552
成果描述：
| 功能性乳酸菌既决定发酵食品的品质，也对食物消化，保持肠道微生态平衡，维持生理功能发挥重要的作用。Nature、Science、Cell三大国际期刊曾在一周内发表10篇关于益生菌调节肠道微生物菌群，加强机体生物屏障，提高机体免疫力，改善宿主健康的报道。拥有增加营养、促进健康两大要素的功能性乳酸菌被视为人体重要的“生理器官”，成为推动全球“大健康产业”不可或缺的重要研究对象。但国内外普遍存在功能性乳酸菌少，作为益生菌针对人群生理功能不强，作为食品发酵剂活菌数低、活力差、同质化严重等突出问题，严重阻碍了益生乳酸菌产业发展。该项目利用组学技术对益生乳酸菌株功能特性进行分析，确定了靶标建立了菌株高效、快速发掘技术，创新了益生乳酸菌高密度培养技术，发明了乳酸菌高活性保护关键技术，解决了益生乳酸菌发酵剂菌株单一、活力低等瓶颈问题；同时发明了用于高活菌数益生菌制剂制备的逆流喷雾干燥设备和技术，实现了工程化应用。发明点如下：发明了基于锚定功能性基因或关键酶的乳酸菌菌株快速筛查技术，定向选育出具有高产功能性胞外黏多糖、凝乳蛋白酶、高产双乙酰等奶香味物质、弱后酸化、降解胆固醇、抑制致病菌、抗腹泻、提高免疫力等优良乳酸菌株，建立了库容1000余株特色菌库，其中注册87株，30株得到推广应用。解决了传统筛菌方法耗时长、靶标性不强而缺乏高品质功能性乳酸菌菌株的技术难题。发明了两段式pH、三段式变温相结合以及微需氧转换供能的控制培养模式，创新了益生乳酸菌高密度培养关键技术，活菌浓度达到10<'10>cfu/ml；揭示了乳酸菌在冷冻和干燥逆境过程菌体内形成应激蛋白规律，确定了预冷技术和冻干程序三相平衡点结晶曲线，发明了专用冻干保护剂，解决了冷冻干燥过程活菌数和活力锐减的技术难题，制剂活菌数达10<'12>cfu/g,发酵活力高于0.45△pH/h的国际领先水平。建立了干燥过程水活性、干燥温度与菌体损伤机制的关系，并据此发明了借助吸水载体快速平衡水分避开了菌体热干死亡拐点的关键技术，结合开发出逆流低温喷雾干燥设备，实现了喷雾干燥乳酸菌活菌率55%以上，可替代高成本、高耗能、低效率的冷冻真空干燥制备技术。根据查新结果，该项技术在国内外未见报道，达到了国际先进水平。该项目获授权专利35项，其中发明专利27项，实用新型8项，发表论文152篇，其中SCI论文83篇。项目成果鉴定意见认为“形成了成熟创新体系，技术达到国际先进水平，部分关键指标达到国际领先水平”，项目获2013年黑龙江省科学技术一等奖。该项目实现了成果转化并取得显著效益，分别在蒙牛乳业、石家庄君乐宝乳业、四川新希望乳业、宁波市牛奶集团、河北一然生物有限公司等实施产业化。开发出乳酸菌发酵剂活力与国际领先水平的杜邦、科汉森两大公司产品相当，而价格降低1/3,近三年企业新增销售额37.76亿元。提高了中国乳酸菌产业自主创新能力和技术水平，推动了中国益生乳酸菌的行业进步。 |
