微生物科技牵引新经济增长点

/2019-12-23/
原标题:微生物科技牵引新经济增长点从滚烫的热泉到南极暗湖,微生物在地球上可谓无处不在,并时刻影响着我们的生活。人类基因组计划完成后,许多科学家已充分意识到,解密... ...

原标题:微生物科技牵引新经济增长点

从滚烫的热泉到南极暗湖,微生物在地球上可谓无处不在,并时刻影响着我们的生活。人类基因组计划完成后,许多科学家已充分意识到,解密人类基因组基因并不能完全掌控人类疾病与健康的关键问题,因为人类对与自身相伴共生的微生物菌群还了解甚少,对微生物的整体认知还不足其数量的百分之一。

“微生物组时代的到来,意味着微生物作为地球上分布最为广泛、生物多样性最为丰富的生命形式,其产业和应用前景将十分光明。”广西贵港东方传奇食品科技股份有限公司董事长樊海麟为此呼吁,应充分利用微生物之间互相协作的优势及其在生态系统中稳定的作用。“如今,无论是酿酒行业,还是作为新兴产业的生物农药和生物肥料行业,都在蓬勃发展。如果我们深入解剖土壤和农作物微生物组,就能有效促进传统发酵行业和新兴生物产业的健康发展,更能解决当今生态环境痛点、食品营养堵点以及人类健康难点。”

分解废弃垃圾 直击生态环境痛点

白色污染一直是生态环境的一个痛点,前有十年“限塑令”,后有垃圾强制分类,塑料垃圾依旧大行其道。塑料包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶,当使用后被弃置则成了塑料垃圾。由于塑料垃圾难于降解处理,若随意乱丢乱扔,会给生态环境和景观造成的污染。

樊海麟介绍,微生物降解剂可以用细菌、真菌、放射线菌的作用,靠微生物细胞的生长,而使塑料制品发生机械破坏,或是通过微生物对聚合物作用而产生新的物质,或是直接侵蚀塑料制品组分,生成霉菌,而导致塑料分裂、氧化、断链。

除此之外,由于大规模、集约化畜牧场的出现,大量的畜禽粪、尿和污水导致的环境污染,我国的“畜产公害”十分严重。对畜禽粪尿污染的治理方法很多,如沼气发酵,还有快速烘干等,还可利用某些微生物对废弃物的分解,将自然界的生物循环引导到更利于维护生态环境的方向。

樊海麟在23年微生物发酵研究的过程中,发现和应用微生物的运行规律和微生物能量转换规律,创造了微生物生态法、微生物营养阻断法、微生物破壁抑制法、微生物破壁活性提取法等一系列“微生物樊氏法”。利用微生物樊氏法,首先分离出垃圾的有机部分,再将垃圾进行分解,转化成高效的有机肥和有机饲料,可极大减少垃圾对生态环境的危害,同时产生经济效益。

调节机体功能 疏通食品营养堵点

微生物资源在自然界中的储量十分丰富,微生物制剂应用于食品加工并非新概念。早在古代,人们就普遍采用野生菌类酿酒、制酱,只不过,当时古人并不知道这其实就是微生物在起作用。

利用微生物菌体蛋白或代谢产物制作食品,不仅能够发挥宿主的正常生理功能,通过主动防御来控制病原体的感染,而且还可以通过外因促进内因起作用,达到防治病原体的目的。例如,阻止致病菌的黏附、定植和异位,提高肠道免疫力等,以及免疫调节、采用非免疫方法阻断致病菌黏附等。

随着微生物的种类及其机理逐步被阐明,微生物制剂在食品制造中的应用范围日益扩大,微生物菌剂也正促使着保健性药物和治疗药物向着安全可靠的保健食品升级转化。

樊海麟解释称,微生物制剂保健食品指采用微生物发酵工程来生产某些初级代谢产物、次级代谢产物,及利用生物体的某一组成部分或生物细胞本身制备的保健食品的统称。其研究内容也主要分为菌制剂、酶制剂和其他活性物质。

“基因重组技术和细胞融合技术,能够创造出许多具有特殊功能的微生物,即工程菌,使微生物以往不能产生的一些物质变成了微生物发酵成品,这也为微生物工程开辟了新领域。”在樊海麟看来,“随着生物技术的发展,将有越来越多的微生物制剂广泛应用于食品工业,加大优质微生物制剂的开发及应用工艺的改进力度,已是大势所趋,当务之急。”

开展精准医疗 破解人体健康难点

近年来人们意识到,诸多人类疾病与肠道微生物存在相关性,不仅胃肠道疾病、肥胖、糖尿病、动脉硬化、冠心病、过敏性疾病,还包括人的大脑的异常变化,从自闭症到帕金森、抑郁症,很大程度上也跟肠道菌群有关。因此,他们尝试通过为自闭症患者移植健康的粪便,以改善患者的肠道生态环境,结果发现,患者的自闭症状出现了明显改善。

“是肠道决定了大脑,还是大脑决定了肠道。”在樊海麟看来,这是一个值得追问的问题,“肠道科学可能是打开脑科学的钥匙”。攻克人类的许多疑难杂症的钥匙,可能从肠道开启,由此发展出的微生物组学医疗领域,也将会是一个万亿级别的市场。

而人体微生物组研究的蓬勃发展,同样会在健康领域产生重大影响,樊海麟表示,在过去十几年中,国际上对人体微生物组研究非常重视,各类研究计划层出不穷,科学界在人体微生物组研究上投入了超过10亿美元。倘若寻找到合适的生物标记物,精准“扫描”这些微生物组,并将它们作为靶点诊断及治疗,可以开展疾病的早期预防及治疗,将是精准医疗下一个浪潮。

提及微生物科技下一步的发展方向,樊海麟认为,利用大数据开展微生物组资源和技术开发,并在实施过程中回答实际的科学应用问题,积极开展农作物微生物组、环境微生物组、人体微生物组等方面的研究,可以全面发挥出我国在微生物资源研究以及测序技术等方面的优势,从而循序渐进地开展好食品安全、农业环境以及人体健康等方面的微生物组计划。“在此基础上,未来将会引发一轮新的微生物研究和开发热潮,创造出新的经济增长点。”

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