陈卫:小菌种 大梦想(2)
“选育益生菌就像挑选运动员,往往需要‘万里挑一’。”陈卫说,“我们开始研究的时候,国外已经有了成熟的产品,所以我们就想选育有自己特色的、基于我国资源特色的菌种。”
人体消化道内有道天然的“屏障”,比如胃酸,它会帮助人们抵御外来侵害。人们有时误食不洁净的食品却没有生病,原因之一就是胃酸帮人们杀掉了一些入侵的细菌,但胃酸在杀死细菌的同时,也会杀死对人体有益的益生菌。
“好的益生菌要能抵御胃酸的杀伤。”陈卫说,“因此我们在筛选菌种时要尤其考虑它的耐胁迫特性。”
泡菜是发酵产品,其中有大量的乳酸菌(很多类乳酸菌都可被应用为益生菌)。在四川、重庆、江苏等地,民间使用一种“老坛”来泡菜。老坛长期使用,其中高酸、高盐,环境渗透压比较高。陈卫据此判断,长期生存在老坛里的乳酸菌,应该有更好的生理特性。
“在建立益生菌资源库的时候,陈老师提出应重视泡菜这种样本来源,从泡菜中筛选出的菌株可能有较好的耐胁迫能力,在胃肠道的存活能力更强,益生功能更优秀。”陈卫的学生,博士毕业后留在陈卫团队任教的副教授翟齐啸说。
确定这样的思路后,陈卫就带领几位年轻老师和研究生,多次前往四川、重庆,深入乡镇居民家中采集不同的泡菜样本。
“在半年时间里,我们的足迹覆盖了四川、重庆的全部乡镇,采集样品800多份。”翟齐啸说,然后通过建立高通量的筛选模型和功能评价体系,最终从中分离得到一系列优良菌株,相关研究成果后来获2018年国家技术发明奖二等奖(耐胁迫植物乳杆菌定向选育及发酵关键技术)。目前,相关菌株和专利技术已在光明乳业、葵花药业等企业实现产业化应用,形成了良好的经济效益和社会效益。
上世纪末,环境污染导致重金属暴露的风险增加,“铅中毒”、“镉大米”等事件时有发生,陈卫又开始思考用益生菌膳食干预的方法来减除人体重金属,在研究论证益生菌干预策略可行后,研究人员迅速行动,从特异性吸附和耐受重金属菌株的筛选开始,历时5年多时间,选育出具有体内生物减除铅毒性的植物乳杆菌CCFM8661,并获得中国、美国、欧洲等国家发明专利授权,成为世界上此方面功能的首个益生菌专利。随后,该团队又选育出具有生物减除镉毒性的植物乳杆菌8610,获得中、美、加、澳、韩等多个国家的专利授权,并获得第十七届“中国专利奖”金奖。这些菌株能减少消化道对重金属的吸收,缓解重金属暴露对机体造成的应激和损伤,有助于体内重金属排出。随着这些专利菌株的产业化,可以为消费者提供预防和干预重金属暴露的新型食品或保健食品。
建好平台让团队发光
陈卫有一个奇怪的感觉,“一进入实验室坐到自己的办公桌前,心里就感到很踏实”。他回忆自己年轻时常常是“五加二”、“白加黑”,周末、节假日也经常在实验室度过。
如今,陈卫带领了一支近30名教师、200名研究生的“益生菌理论与技术”研究团队。他也正用自己的言传身教,告诫团队成员要“抓住国家和社会的重大需求攻坚克难,并聚焦目标,坐稳‘冷板凳’”。
陈卫将青年教师比作“选种育种”阶段,这个阶段很辛苦又不可或缺。对团队青年教师,陈卫坚持分类培养,让合适的人做合适的事情。“有人擅长偏基础的研究,有人擅长产品开发,也有人擅长管理,建好平台,让大家各展其长”。