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西南大學藏著一個菌種庫?!你喝的益生菌,可能來自它→

重慶科技報
原創(chuàng)
科技改變生活,創(chuàng)新引領(lǐng)未來。
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“顯微鏡聚焦萬象 培育箱煥育新生”在西南大學食品科學學院39教學樓610室貼著這樣一副對聯(lián)。實驗室內(nèi),六七個研究生、博士正忙碌著基于哮喘、糖尿病、肥胖等研究模型開展的相關(guān)實驗研究。在隔壁實驗室里,一個小型的藥品陰涼柜正在運行,而這里面儲存著乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、絲狀真菌共3000余株菌種保藏管,這就是菌種樣本的“家”。

尋菌

微生物菌種,主要來自白酒、發(fā)酵茶、腐乳、醬油、泡菜、醋等中國傳統(tǒng)發(fā)酵食品,西南地區(qū)因其自然、人文因素,孕育了不少具有地方特色的發(fā)酵食品。

10多年前,西南大學食品科學學院教授索化夷就帶領(lǐng)著團隊——特色食品品質(zhì)調(diào)控與菌種資源開發(fā)團隊走遍重慶、四川、云南、甘肅、西藏、青海、新疆等地,采集傳統(tǒng)發(fā)酵食品樣本500余份。

索化夷教授帶領(lǐng)團隊到各地采集菌種樣本(受訪方供圖)

“歷經(jīng)很多人的努力!”索教授感慨道,采集樣本費時費力,團隊的師生,無論是放假回老家,還是出差,每到一個地方,都自愿為團隊采集菌種。

干酪乳桿菌、植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌......隨著菌庫里菌種的不斷豐富,基于此,還開發(fā)了菌種信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了菌種資源采樣來源、功能性質(zhì)、存儲位置以及凍干管數(shù)量報警等全流程的管理。

得益于長期菌種庫建庫經(jīng)驗,該團隊還為重慶天友乳業(yè)建立了基本菌種庫,以及菌種庫管理體系。

研發(fā)

有了菌庫基礎(chǔ),團隊基于市場調(diào)研和產(chǎn)品需求,研發(fā)獲取功能菌,而每一個功能益生菌的問世都非易事。

索教授介紹,從樣本中分離出菌株是第一步,然后要對每個菌株的生理特性和功能進行科學驗證。一個菌株的研究,從遺傳背景到生理生化特性再到益生作用,時間短的2年,長的要6至7年。

索化夷教授(受訪方供圖)

植物乳桿菌S58,這株 “專利菌”的誕生,就經(jīng)歷了這樣的過程。“該益生菌是從重慶石柱縣農(nóng)家泡菜中分離得到,能緩解肥胖和辣椒素對消化道損傷?!彼鹘淌谡f道,植物乳桿菌S58精準應(yīng)對重慶火鍋高油高辣痛點,可謂“火鍋伴侶益生菌”。

植物乳桿菌S58介紹(受訪方供圖)

“泡菜壇中無人識,一朝研發(fā)天下知。”植物乳桿菌S58的問世,使得不少企業(yè)找到索化夷團隊,購買其專利實施許可,生產(chǎn)相關(guān)益生菌產(chǎn)品——“舒禾暢”簡單生活系列益生菌、特洛益小橙條“輕體益生菌”、德林菲格即食益生菌粉、保迪可爾高活益生菌粉,實現(xiàn)產(chǎn)值2億元。

賦能

永川豆豉,作為西南地區(qū)特色發(fā)酵調(diào)味品,具有疏松散籽、油亮發(fā)黑、味美化渣、清香回甜的特點,其生產(chǎn)工藝主要有兩種。

一種是毛霉型豆豉生產(chǎn)工藝,采用總狀毛霉自然制曲,高鹽(11%)常溫后發(fā)酵,需要9-12個月的時間。由于毛霉生長溫度低,每年僅在11月至次年2月生產(chǎn)。

索化夷團隊益生菌相關(guān)論文發(fā)表和專利獲得情況(受訪方供圖)

長達一年的生產(chǎn)周期,對于企業(yè)來講容易造成資金周轉(zhuǎn)困難,廠房與生產(chǎn)設(shè)備閑置的問題。

另一種低鹽速成豆豉生產(chǎn)工藝,采用米曲霉純種制曲,可實現(xiàn)全年大部分時間制曲。相比之下,生產(chǎn)周期較短,提高了企業(yè)資金和廠房設(shè)備的利用率。但是豆豉風味卻難以保證,與消費者對高品質(zhì)豆豉的需求產(chǎn)生矛盾。

索化夷教授正在采集菌種樣本(受訪方供圖)

針對這一問題,重慶市永川豆豉食品有限公司找到索化夷教授團隊。團隊經(jīng)過一系列的試驗調(diào)制發(fā)現(xiàn)發(fā)酵中增香菌株的缺失可能是導致豉香風味差的重要因素。

解決問題的關(guān)鍵點找到了,團隊便采用高鹽培養(yǎng)基對傳統(tǒng)發(fā)酵豆豉中耐鹽微生物的分離培養(yǎng)鑒定,再對低鹽速成豆豉成品進行單菌株增香固態(tài)發(fā)酵,依托感官評價小組和豆豉技藝傳承人對豉香風味進行分析,得到一組魯氏接合酵母和球擬酵母的嗜鹽增香酵母發(fā)酵組合。

這種組合顯著地增加速成豆豉豉香風味,并降低了苦味,有效解決了困擾該公司低鹽速成豆豉風味差的產(chǎn)業(yè)問題。

值得一提的是,這一發(fā)現(xiàn)也對于豐富中國傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品風味物質(zhì)構(gòu)成和香氣特征理論、風味增香調(diào)控理論創(chuàng)新都具有重要的指導意義和理論價值,為傳統(tǒng)工藝改進提供了新的思路。

菌種資源開發(fā),路漫漫兮。長期以來,索教授團隊秉承“一方水土養(yǎng)一方人,中國人更適合吃中國益生菌”理念,致力于定制專屬國人體質(zhì)的“中國菌”。他說,目前,團隊正在進行精神益生菌、運動益生菌、口腔益生菌、緩解酒精性肝損傷益生菌等研發(fā)。下一步,將與企業(yè)合作生產(chǎn)益生菌固體飲料、益生菌牙膏等,實現(xiàn)益生菌的產(chǎn)品應(yīng)用。

索化夷教授團隊研發(fā)的“折桂·桂花小麥艾爾啤酒”與“和酒·地和”(受訪方供圖)

索化夷教授團隊研發(fā)的“折桂·桂花小麥艾爾啤酒”與“和酒·地和”(受訪方供圖)

文字:楊帆

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評論
華科普
大學士級
菌種資源開發(fā),路漫漫兮:期待益生菌固體飲料、益生菌牙膏等益生菌的應(yīng)用產(chǎn)品!
2023-07-05
科普者勇
少傅級
微生物菌種,主要來自白酒、發(fā)酵茶、腐乳、醬油、泡菜、醋等中國傳統(tǒng)發(fā)酵食品,西南地區(qū)因其自然、人文因素,孕育了不少具有地方特色的發(fā)酵食品??!
2023-07-05
演繹無限精彩!
大學士級
索教授團隊十年來,致力于菌種資源庫建設(shè)和益生菌、優(yōu)質(zhì)發(fā)酵菌株的篩選應(yīng)用,取得了重要成就。未來他和團隊將不懈探索,為促進行業(yè)發(fā)展推出更多科研成果。
2023-07-05