我国益生乳酸菌研究开发现状分析

1. 益生菌的定义

      乳酸菌(Lactic acid bacteria)是指能发酵碳水化合物产生50%以上乳酸的一类细菌的总称。联合国粮食农业组织与世界卫生组织（2001）对益生菌的最新定义是：指通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活性微生物。国际营养学界普遍认可的定义是：益生菌系一种对人体有益的细菌，它们可直接作为食品添加剂服用，以维持肠道菌丛的平衡。英国福勒博士(Dr.Roy Fuller)将益生菌定义为：益生菌是额外补充的活性微生物，能改善肠道菌群的平衡而对宿主的健康有益。由此可见，乳酸菌和益生菌不是一个概念，不是所有的乳酸菌都可以称为益生菌，或用做益生菌及其产品。

      目前世界上常用于益生菌的菌种大多为乳酸菌，如嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌、干酪/副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和双歧杆菌等中的一些菌株。但并不是这些菌种中的每一株菌都可以作为益生菌，只要经过科学验证的菌株才可以作为益生菌。同时，并不是每一株益生菌都是全面手，能够发挥所有的健康功效。

      2. 益生乳酸菌的应用
      乳酸菌作为人和动物的有益菌或称为益生菌（Probiotic）广泛用于发酵乳制品（益生菌酸奶、益生菌发酵乳饮料、益生菌奶酪）、发酵豆乳制品、功能性食品配料和食品添加剂（如在婴儿配方乳粉、中老年乳粉、果汁等中的添加等）、膳食补充剂（片剂、胶囊等）、饲料微生态制剂。2007年世界乳酸菌产业已达3，000亿美圆，年增长速度为20%左右。

      近5年来，我国发酵乳制品（主要是酸奶和发酵乳饮料）产销量年增长速度都在25%以上，而且在今后相当长的时间内仍然会保持这一增长趋势，特别是具有一定生理功能的益生菌发酵乳制品将是发酵乳制品一个非常重要的发展方向。益生菌发酵乳和发酵乳饮料不仅成为推动我国乳酸菌产业发展的主导产品，而且已成为我国行业产品结构调整的重要方向和今后的重要发展趋势。

     除了发酵乳制品外，具有功能性的益生菌制剂（片剂、胶囊等）已经成为我国发展最快的膳食补充剂（健康食品），年增长速度为20%左右。 此外，益生菌制剂作为动物微生态制剂年增长速度为15%左右。

      3．益生乳酸菌的国内现状

     近些年，益生菌在我国食品中得到广泛应用，其中80%应用于发酵乳制品。据统计，2006年我国益生菌酸奶和乳饮料市场规模已达25亿元，年总产量突破50万吨。该类产品年增长速度高达25%。但是，目前国内益生菌发酵乳制品采用菌种和发酵剂几乎完全被国外企业和产品垄断，如伊利公司采用了芬兰Valio公司开发的LGG菌株、蒙牛乳业则采用丹麦科汉森公司的BB12菌株，而真正具有自主知识产权的、适合中国人群生理特性益生菌产品的产业化几乎为零。

     我国乳品工业大规模的采用国外的益生菌发酵剂不仅生产成本高，更重要的是长期下去必将制约我国益生乳酸菌产业和发酵乳制品的发展。解决这一问题的根本在于制定长远的战略目标，研究和开发具有自主知识产权的益生乳酸菌菌种和发酵剂相关技术和产品。

     我国在益生乳酸菌方面目前存在的主要问题有：

     3．1 缺乏专业化的乳酸菌资源库及可以持续利用的乳酸菌资源。 尽管国内各研究单位都各自保藏了一些乳酸菌菌种，但大多分离自国外的发酵剂或发酵乳，没有统一编号，种类单一，且对其遗传特性不了解，目前还没有真正意义上的乳酸菌菌种资源库。

     3．2 我国在益生乳酸菌研究开发方面基础研究积累不够，急功近利和所谓的拿来主义将会严重阻碍我国益生乳酸菌产业的发展和企业的长远利益。特别像乳酸菌资源的分离、鉴定、收集、菌种特性的研究是一个长期的战略性工作，没有这一基础性的研究工作很难开发出优良的益生乳酸菌产品。

     3．3 研究手段落后，先进的分子生物学技术在我国益生乳酸菌研究开发上应用的非常少，特别像基因组学、蛋白质组学、芯片技术、生物信息学等，其结果是研究的成果没有足够的理论深度和说服力，很难造就一个像国外一些企业所拥有的益生乳酸菌品牌和产品。

     3．4 在益生菌产品中广泛采用来自国外的菌种，没有从生物学角度考虑不同人群的适宜性，更没有一个强有力的国外的益生菌菌种在中国人种上应用的人体实验研究报告。在益生菌及益生菌发酵产品开发方面，缺乏适合于中国人群生理特点的益生菌基础性研究及益生菌功能评价体系。

     3．5 对益生乳酸菌动物微生态制剂研究开发很少，已开发的产品大多集中于枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌上，且基础研究不足。

     3．6 研究开发单打独斗，企业和研究单位缺乏长期、紧密的合作关系和合作机制。特别是企业对基础研究目前没有足够的重视，导致研发的产品技术含量非常低，市场寿命也就自然非常短。

     3．7 益生菌产品没有标准。

     到目前为止，我国尚没有系统地研究和制定益生菌和益生菌发酵乳制品标准。因此，出现益生菌名称叫法五花八门，益生功能夸大宣传等现象，在益生菌发酵乳制品方面，对所含益生菌活菌数以及在货架期益生菌存活数也没有进行严格限定，导致益生菌及制品市场异常混乱，甚至出现在益生菌发酵乳制品中检验不出该益生菌的以假乱真现象。

     目前，在益生菌方面我国只有卫生部2001年出台了"可用于保健食品的益生菌名单"的法规；在益生菌发酵乳制品方面没有规章可循，有时不得不套用1992年原轻工部制定的QB 1554-92《乳酸菌饮料》和2003年卫生部制定的GB 16321-2003《乳酸菌饮料卫生标准》。显然现存的这些法规和标准不适合于益生菌和益生菌发酵乳制品的评价和规范。

     3．8 正确的益生菌科普知识宣传不够。

     4． 我国益生乳酸菌产业发展对策
     乳酸菌产业在我国将是一个非常大的产业，目前市场份额大约为10亿人民币左右（包括益生菌制剂），平均年增长幅度为20%左右。因此，建立具有自主知识产权的乳酸菌菌种资源库，并在此基础上筛选和开发适合我国乳品工业和乳酸菌制剂业发展的益生乳酸菌菌种、发酵剂和益生菌制剂显得尤为必要。真正实现具有自主知识产权的益生乳酸菌菌种、发酵剂、益生菌制剂及益生发酵乳制品的市场化，缩短与发达国家在该方面的差距，有利于我国科技创新体系的形成以及乳酸菌产业和乳品工业的可持续发展。

      4.1 加强乳酸菌资源的收集，建立专业化的乳酸菌菌种资源库。

     我国地域辽阔，各地少数民族，如蒙古族、哈萨克族、藏族等传统发酵乳制品（酸马奶、酸牛奶、酸驼奶等）的制作和食用已有几千年的历史，经过几千年的自然驯化，这些传统发酵乳制品中一些具有优良发酵特性和益生作用的乳酸菌保留了下来，通过分离、收集，可以使这一宝贵的资源得到保护及利用。

      我国不同地域的自然环境和气候，以及我国不同少数民族制备传统发酵乳制品所采用的原料、工艺等方面的差异使得我国乳酸菌资源丰富的生物多样性和基因多样性是任何其他国家所没有的。

       中国少数民族传统乳制品中各种乳酸菌是重要的可利用生物资源，因此，发掘、收集、保藏我国少数民族几前年流传下来的传统发酵乳制品中的乳酸菌资源，建立乳酸菌资源库及基因库，对今后我国乳酸菌资源可持续利用及提升我国乳品工业的核心技术有着重要的意义。
      4.2 加强在益生乳酸菌发酵剂方面的基础研究积累，凝练大的科研成果，突破核心技术。
      利用先进的分子生物学技术，应用基因组学、蛋白组学、代谢组学、生物信息学等从整体研究益生乳酸菌菌种分类、重要生物学特性和菌种的高效筛选。从发酵工程、代谢调控为突破口，对乳酸菌高密度发酵技术进行集成，从而最终实现益生乳酸菌发酵剂的工业化生产。
     4.3 研究开发适合于中国人群生理特点的益生菌及产品，制订相应标准。
      从生物学角度考虑益生菌不同人种的的适宜性，利用人体元基因组学的研究成果，建立适合于中国人种生理特点的益生菌评价体系，进而开发适合于中国人种生理特点的益生菌。制定发酵乳制品的菌种筛选和产品的标准。
     4.4 设立长效的科学研究和人才培养机制，加强企业和研究单位的合作。
      设立长效科学研究机制，保证研发的持续性和人才队伍的建设；建立有效的企业和研究单位长期、紧密的合作关系和合作精神。鼓励企业进行基础研究，开发真正的高技术产品。

     我们的企业可以买来先进设备、引入高水平管理模式和人才，融入巨额资金，但买不来益生乳酸菌资源及相关产品开发的核心技术。从长远发展来看，自主开发将是我们的最终选择。

     一个假设：如果一个乳品生产企业投入1，000万人民币，在5年内用于乳酸菌资源的收集、益生菌菌种的筛选、生产技术的研究开发，今后将会得到如下有形和无形的东西：
      （1）5年后采用自己的益生菌菌种和技术生产发酵剂（可以委托专业生产商进行代加工），生产每吨益生菌酸奶发酵剂的成本仅为50元人民币（就按此价格，为其代加工的企业仍有可以接受的利润），较进口同类产品每吨节省约100元人民币，每年生产5万吨益生菌酸奶，成本每年可节省500万人民币，2年即可收回投资成本。

     （2）更多的区别于其它企业的差异化益生菌发酵乳制品。

     （3）企业拥有自己的核心技术，开发的益生菌菌种和技术完全具有自的知识产权。

     （4）企业培养和拥有了自己的高水平的研究队伍。

      （5）提升了企业品牌的科技内涵。

      （6）5年的研究基础为后续的研究开发奠定了基础。

       （7）等等．．．．．．