半月談記者?趙葉蘋 ?

在肉眼難看見的地方，微生物的差異顯著存在。近年來，海南大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院院長張家超教授團隊，通過深入山鄉(xiāng)民間，收集研究海南當(dāng)?shù)靥厣l(fā)酵食品，向?qū)W界和產(chǎn)業(yè)界揭開了熱帶益生菌的神秘面紗。這一研究不僅揭示了熱帶海島的微觀世界，還通過產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化，推動了熱帶健康食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“科研人員一定要做有用的研究?！边@是張家超始終堅持的原則，他希望團隊的研究成果，可以賦能海南及更多熱帶地區(qū)發(fā)展。

魚茶、蝦醬、糟粕醋里藏著秘密

長久以來，我國多地都有食用發(fā)酵食品的習(xí)俗，海南也有其獨具風(fēng)味的發(fā)酵食物。在海南的黎族人看來，以肉制品與谷物混合發(fā)酵而成的魚茶、蝦茶、肉茶，是風(fēng)味獨特的食物。

專門研究發(fā)酵制品的張家超從中嗅到了機會。2015年，張家超博士畢業(yè)后入職海南大學(xué)。入職后，他跑遍海南各市縣村落，尋找傳統(tǒng)發(fā)酵食品。在文昌，擰開糟粕醋的瓶蓋，一股乳酸的清香就俘獲了他的鼻子；在瓊海，制作蝦醬、蟹醬的當(dāng)?shù)匕屇托牡亟趟谱鞣椒?、作用功效…?/p>

“各式各樣發(fā)酵食品所構(gòu)成的地方飲食文化，是老百姓適應(yīng)熱帶氣候環(huán)境的生存智慧。東西雖好，卻很難推廣?！睆埣页J(rèn)為，用科學(xué)語言，解析好這些民間智慧，將這些發(fā)酵食品具備健康促進作用的原因搞清楚，將其中包含的益生菌分離出來，再做成各種健康食品推廣到百姓中去，是他作為一名科研人員的重要責(zé)任。

深入鄉(xiāng)土，定制益生菌“成長方案”

在海南大學(xué)支持下，張家超組建起一支40余人的科研隊伍，他帶領(lǐng)學(xué)生踏遍全島各個市縣，深入偏遠的黎族村落，叩開一扇扇門，像“尋寶者”一樣去發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識這片熱土上寶貴的微生物資源。

張家超在參與益生菌體外耐受模擬評估

“阿婆，您家的魚茶能分我一點嗎?”村民遞來的瓦罐里，正是張家超尋找的天然“菌藏”。在時間的催化下，腌魚、山蘭米與野山椒融成糊狀，其中的益生菌菌株保持著高活性，是研究熱帶益生菌的寶藏。

采集到菌株后，一系列問題接踵而至。因為采集地點遠在鄉(xiāng)下，樣本無法及時轉(zhuǎn)運，常常導(dǎo)致微生物群落改變，影響分析精度。研究團隊反復(fù)評估了數(shù)十種保護劑效果，才確定了最優(yōu)比例。

同時，團隊在陵水、五指山和白沙等主要采樣區(qū)域建立了臨時工作站，配備低溫冰箱和干冰，確保樣品采集后能迅速低溫保存，最大限度地保持菌株活性。經(jīng)過5年努力，團隊建成了熱帶益生菌資源種業(yè)庫，能夠?qū)崿F(xiàn)3小時以內(nèi)從全島任何地方將樣品轉(zhuǎn)運回實驗室。

在全面的摸排、采集、分析比對、歸納總結(jié)基礎(chǔ)上，研究團隊發(fā)現(xiàn)，海南島上這些益生菌具備一些共通的典型屬性：源于熱帶、多樣性更豐富、耐受性較強、發(fā)酵性能較好、更適合熱帶農(nóng)產(chǎn)品發(fā)酵、也更適用于熱帶疾病的預(yù)防和緩解。

扎實的研究堅定了團隊選育優(yōu)質(zhì)益生菌的信心，也讓他們自信地給這些熱帶海島上的益生菌冠上了一個新名字——熱帶益生菌。

益生菌在胃腸道中需要抵御胃酸、膽汁鹽等惡劣環(huán)境。傳統(tǒng)的選育方法難以使益生菌獲得足夠強的耐受性，導(dǎo)致大量活菌在到達腸道前死亡，影響定殖和功能發(fā)揮。

如何才能完成優(yōu)良功能菌株的高效選育？研究團隊通過艱苦攻關(guān)，開發(fā)出一種體內(nèi)定向選育策略。該方法首先在無菌小鼠腸道內(nèi)模擬壓力環(huán)境，“實戰(zhàn)訓(xùn)練”益生菌，最后成功將動物雙歧桿菌的膽汁酸代謝能力提升了77%——這是體外方法難以企及的突破。隨后，他們采用更貼近人體真實環(huán)境的人源腸菌化體外消化系統(tǒng)和器官芯片模型進行驗證。

經(jīng)此定向選育方法篩選出的益生菌，不僅具備較強的腸道定殖能力，其膽固醇與尿酸代謝功能也顯著增強?！斑@為精準(zhǔn)調(diào)控腸道健康及宿主代謝開辟了新路徑?！睆埣页f。

小菌株撬動大產(chǎn)業(yè)

小菌株有大用途，搞清楚了熱帶益生菌的獨特生物學(xué)特性，揭示了其在食品、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用潛力，張家超團隊不愿止步于實驗室。

張家超指導(dǎo)學(xué)生開展實驗研究

近年來，研究團隊與多家海南本地企業(yè)建立了校企合作關(guān)系，科研成果轉(zhuǎn)化金額突破800萬元。例如，與海南小洋僑公司合作開發(fā)的益生菌/后生元咖啡，應(yīng)用了團隊自主篩選的熱帶益生菌；與海南農(nóng)墾母山咖啡合作利用的咖啡生豆熱帶益生菌發(fā)酵調(diào)控技術(shù)，賦予傳統(tǒng)咖啡全新的健康屬性。

團隊還攜手其他企業(yè)，在益生菌月餅研發(fā)、胡椒生物發(fā)酵技術(shù)、糟粕醋標(biāo)準(zhǔn)化制備工藝等多個項目上，取得階段性成果。

今年3月，“海南大學(xué)-萬益藍WONDERLAB熱帶益生菌聯(lián)合研究中心”正式揭牌。該中心將針對熱帶益生菌展開深入研究和市場化準(zhǔn)備，通過校企合作和“產(chǎn)學(xué)研一體化”，共同推進熱帶微生態(tài)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化進程。

未來，團隊將聚焦“熱帶健康食品生物制造”領(lǐng)域，圍繞熱帶果蔬、熱帶傳統(tǒng)食品、嶺南食藥同源食品以及熱帶益生菌四大特色體系開展系統(tǒng)性攻關(guān)，讓傳統(tǒng)美味煥發(fā)科技生命力。

如今，張家超的研究團隊已擴充至100多人，計劃將38種可食用益生菌的特性都挖掘出來，從中分離篩選出具有不同功效的熱帶益生菌；結(jié)合人體腸道特征，開發(fā)適用于不同年齡人群的產(chǎn)品，應(yīng)用于調(diào)節(jié)血脂、降尿酸、改善熱應(yīng)激、緩解藥物副作用以及緩解放化療病人腸道不適等。

張家超認(rèn)為，這些發(fā)現(xiàn)于海南島的熱帶益生菌，不僅僅有益于海南島與國人，它們將為全球熱區(qū)都帶去益處。