华南农业大学：研发乳源活性肽新技术 实现“从0到1”的突破

文/潘慧

[导语]

华南农业大学是全国重点大学,是广东省和农业部共建的“211工程”大学,广东省高水平大学重点建设高校，师资力量雄厚,拥有开展科学研究的良好条件。学校现有亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室等9个国家级科研平台，为“牛初乳生物转化新型活性肽的发掘及其共性关键技术产业化”项目的顺利开展提供了有力保障。2021年，该项目荣获2020年度广东省科技进步奖一等奖。

《广东科技》：恭喜贵校“牛初乳生物转化新型活性肽的发掘及其共性关键技术产业化”项目荣获2020年度广东省科技进步奖一等奖。请科普一下该项目并介绍科研团队的基本情况。

华南农业大学：谢谢!研究已证明，乳源活性肽对人体具有多种健康功效，但目前国内乳源活性肽产品主要依赖进口。为了达到垄断市场的目的，国外对有关研究成果和生产技术实施保密封锁，我国有关生产技术与发达国家相比仍存在不小的差距。针对存在的问题，项目研究团队经过充分讨论，制定了系统的研究内容，以期达到以下目的：快速筛选新型活性肽，明确活性与化学结构；系统构建活性肽多种活性评价体系，揭示活性肽作用机理，为产业化应用提供科学支撑；建立高纯度活性肽粉原料的产业化制备新技术及新装备；建立终端产品精准检测与品质控制技术，针对不同消费群体创制乳源活性肽新产品。

华南农业大学食品学院

部分乳源活性肽产业化制备新技术设备及流程

该项目是由我校曹庸教授团队承担完成的，这是一支高学历、多层次、跨学科的研究队伍。团队聚焦于功能活性物的发掘、评价，及其递送增效体系开发的共性科学问题、技术研究及产品开发，在功能食品活性物基础与应用基础研究领域具有突出特色和优势。研究领域包括功能成分发掘及富集技术及理论研究，功能成分活性评价体系的构建及活性机制研究，功能成分递送体系的构建及增效机制研究，功能成分应用开发研究。

《广东科技》：科研团队当初是如何选择这一课题研究方向的，取得了哪些重要科研成果，经济和社会效益如何？

华南农业大学：十多年前，国内几家大公司找到我们的项目团队，提出对酪蛋白磷酸肽的活性和风味作出评价。当时国内牛乳源酪蛋白磷酸肽产品（促钙吸收多肽）主要依赖进口，且国内外的活性差异较大，口感风味也不尽如人意。活性肽是人体中最重要的活性物质，在人的生长发育和新陈代谢过程中起着关键作用，它在体内分泌量的增多或减少，使人类有了幼年、童年、成年、老年直到死亡的周期。大量研究和实践表明，牛乳活性肽具有多种重要生理保健功能，能增强人体体质和免疫力，蕴藏着巨大的市场潜力。项目团队意识到完善乳源活性肽功效评价及生产制备技术，突破国外技术封锁、打破国外产品垄断等问题亟待解决，为提升我国乳制品深加工行业竞争力贡献一份绵薄之力。

十多年来，项目团队发掘了共计4类13个乳源活性肽（其中首次发现的全新结构11个），构建了新型活性肽评价体系，突破了多项新技术。这一把诞生于实验室的“宝剑”，不仅刺破了重重壁垒，更带领我国功能性乳品行业实现了“从0到1”的突破。在乳源活性肽产业化应用的技术瓶颈中，如何在批量制备活性肽的同时保证高纯度，是高品质乳源活性肽产业化制备的关键，而该项目首创分子差异聚集相分离技术，突破了高纯度、高品质乳源活性肽产品产业化制备的技术瓶颈，集成了非柱层析多肽制备关键技术及产业化，将新型无苦味、高纯度酪蛋白磷酸肽应用到补钙产品，包括婴幼儿奶粉和中老年配方奶粉中，大大丰富了乳源活性肽加工产品种类。在实际生产中，如何对产品中的肽浓度实现精准检测也同样重要，因为关系到产品的质量。针对这一问题，项目团队开发了“特异性吸附前处理+HPLC系统”新型检测方法，具有操作简单、特异性强、成本低的优势，并将检测限从原来的>500 ppm降到<50 ppm，大大提高了检测精准度。此外，该项目还创造性地提出了“补钙与促钙吸收两手抓和钙源与促钙相结合”这一产品研发策略，在补钙的同时促进人体对钙的吸收，将钙转变成人体的真正所需。如今，在项目团队技术支持下，促钙吸收肽已成功应用到钙片和婴幼儿、中老年奶粉当中，高纯产品国内市场占有率超过90%，且价格仅为日本同类产品价格的一半。项目成果除了在国内多家乳品、保健品公司得到推广应用之外，还凭借物美价廉的优势远销新西兰恒天然乳业公司。据统计，2017年至2019年项目成果相关产品累计销售额达199.9亿元，利税达15.4亿元，经济效益十分可观。

科研团队合照

《广东科技》：请介绍科研团队在项目研发过程中遇到了哪些困难，是如何克服的，其中有哪些印象深刻的事情？

华南农业大学：在项目开展中，我们确实遇到了一些困难，但在项目团队共同努力下，有关困难得到逐一克服。酪蛋白磷酸肽促进钙离子在体内吸收代谢的研究是目前行业研究的热点和难点，项目团队选择作用效果直接、技术难度大的Ca42同位素示踪技术，检测Ca42离子在体内各脏器、血液、尿液和粪便的分布，评价酪蛋白磷酸肽促钙吸收能力。但在实际检测过程中遇到多个技术难题：样品中存在K离子等许多干扰Ca42检测的元素。对此，项目团队通过内部讨论以及借助外部专业检测技术，共同攻克同位素检测难题。

由于我国早些年没有完全蛋白质（CPP）国家标准，即使我们进行了研发，可以进行产业化，但是也拿不到生产资质，更不可能跟国外的同类产品进行同台竞争，所以相关企业与我们承受了巨大的压力。为此，我们协助原国家食品药品监督管理总局，与相关企业一起，经过3年的时间，制定出国家标准，让相关企业拿到生产许可证并实现销售。从理论、实践、产品到标准经历了非常艰难的过程，非常不容易。这样的困难还很多，但项目团队都迎难而上，克服了困难。

《广东科技》：请问科研团队是否会依托该获奖项目开展后续研究，将重点研究哪些内容？

华南农业大学：目前，乳源生物活性肽存在基础研究薄弱、生产应用研究不足等问题，项目团队为了挖掘更多的乳源活性肽资源，近期开展了羊乳活性肽的功效评价及产业化研究，期待未来为我国羊乳行业精深加工及高值化应用提供更多的理论支撑。项目团队拟借助计算机模拟技术进一步探索活性肽的挖掘、构效关系等基础研究；在行业现有的设备基础上设计高集成、智能化的活性多肽制备装备，如酶解－膜过滤耦合装备，提升活性肽制备技术，推动我国活性肽行业产业化发展。

曹庸教授主持的项目荣获广东省科学技术进步奖一等奖

华南农业大学荣获2020年度广东省科学技术进步奖一等奖证书

《广东科技》：高校的创新作用很重要，贵校如何将科研成果转化应用，造福百姓？对广东进一步加快建设更高水平科技创新强省有何建议？

华南农业大学：高校是创新作用中一个不可或缺的环节，是创新研究的主战场，具有先天的优势。企业通过与高校建立科研合作从而达到解决实际需求的目的。高校老师通过与企业紧密联系，甚至入驻企业一线，对企业的实际需求以及产业化有更深入的了解认识，理论与实践相结合，有助于推动产学研合作，开发出符合企业生产的技术以及适应市场需求的产品，产生更多的经济和社会效益。

广东省是中国改革开放的先锋，在创新政策、环境和机制上都走在了全国前列，具有一定的优势，在促进科技创新方面具有巨大推动作用。对广东进一步加快建设更高水平科技创新强省，我们认为，要响应国家及广东省政策，结合广东省优势和特色产业，及时掌握企业发展和需求动态，组织相关专业技术人员给出科学合理的解决方案，提升企业自主技术供给能力，降低“卡脖子”技术风险。