摘要:雨后,在村户的屋檐下,海南大学食品科学与工程学院的张家超教授拧开一瓶刚制作好的糟粕醋,乳酸的清香扑面而来。2024年6月,刚捧回国家科技进步奖二等奖的他,又马不停蹄地带领团队成员扎进海南文昌铺前镇,只因那里藏着开启热带健康食品产业的钥匙。今年7月,张家超被评选
雨后,在村户的屋檐下,海南大学食品科学与工程学院的张家超教授拧开一瓶刚制作好的糟粕醋,乳酸的清香扑面而来。2024年6月,刚捧回国家科技进步奖二等奖的他,又马不停蹄地带领团队成员扎进海南文昌铺前镇,只因那里藏着开启热带健康食品产业的钥匙。今年7月,张家超被评选为海南省担当作为先进个人。
深入乡野
寻找瓦罐里的天然“菌藏”
2015年,博士毕业的张家超入职海南大学,将海南作为科研事业的起点,带头组建热带益生菌研究团队。
海南岛拥有得天独厚的自然环境,是孕育热带益生菌种质资源的“宝库”。在这里,张家超看到了热带益生菌广阔的应用前景。
为了深入挖掘海南本土的微生物资源,并从中分离、筛选出更适合国人肠道特性且具有明确健康功能的益生菌菌株,张家超将目光聚焦到鱼茶、虾酱、糟粕醋等海南传统发酵食品上。
“阿婆,您家的鱼茶能分我一点吗?”张家超背着采样箱,带领学生踏遍全岛各个市县,深入偏远的黎族村落,叩开一扇扇木门,像“寻宝者”一样去发现和认识这片热土上宝贵的生物资源。
村民递来的瓦罐里,正是张家超寻找的天然“菌藏”。在时间的催化下,腌鱼、山兰米与野山椒融成糊状,稀有的益生菌菌株保持着高活性,是热带益生菌的天然“活化石”。
采集到菌株后,一系列的问题接踵而至。因为采集地点远在乡下,样本无法及时转运,常常导致微生物群落改变,影响分析精度。张家超和团队其他成员反复评估了数十种保护剂效果,才确定了最优比例。同时,团队在陵水、五指山和白沙等主要采样区域建立了临时工作站,配备低温冰箱和干冰,确保样品采集后能迅速低温保存,最大限度地保持菌株活性。
经过努力,团队建成了华南地区规模较大的热带益生菌资源种业库,能够实现3小时以内从全岛任何地方将样品转运回实验室。
定向选育
“定制”益生菌“成长方案”
益生菌在胃肠道中需要抵御胃酸、胆汁盐等恶劣环境。传统的选育方法难以使益生菌获得足够强的耐受性,导致大量活菌在到达肠道前死亡,影响定植和功能发挥。如何才能完成优良功能菌株的高效选育?张家超开始思考新的选育方法。
团队查阅了大量文献,密集开会研讨,反复优化实验方案,开发出了一种针对热带益生菌的体内定向选育技术。该技术首先在无菌小鼠肠道内模拟压力环境,“实战训练”益生菌。通过这种在活体肠道内的高效进化,团队成功将动物双歧杆菌的胆汁酸代谢能力提升了77%——这是体外方法难以企及的突破。随后,他们采用更贴近人体真实环境的人源肠菌化体外消化系统和器官芯片模型进行验证。
经此定向选育筛选出的益生菌,不仅具备超强的肠道定植稳定性,其胆固醇与尿酸代谢功能也显著增强。“这为精准调控人类代谢健康开辟了新路径。”张家超说。
小菌株撬动大产业
海南拥有丰富的热带资源,如何让实验室的成果惠及百姓,赋能海南地方发展,是张家超团队一直以来的目标。
目前,团队已与多家海南本地企业建立了校企合作关系,科研成果转化金额突破500万元。 例如,与海南农垦母山咖啡公司合作开发的益生菌/后生元咖啡,应用了团队自主筛选的热带益生菌及咖啡生豆发酵调控技术,赋予传统咖啡全新的健康属性。此外,团队还携手其他企业,在益生菌月饼研发、胡椒生物发酵技术、糟粕醋标准化制备工艺等多个项目上,均已取得阶段性成果。
2025年3月,“海南大学-万益蓝WONDERLAB热带益生菌联合研究中心”正式揭牌。该研究中心将针对全球首株热带益生菌GOLDGUT-HNU082展开深入研究和市场化准备,通过校企合作和“产学研一体化”,共同推进热带微生态领域的学术研究和产业化进程。
未来,团队将聚焦“热带健康食品生物制造”领域,以热带特色食物资源为基料,通过生物制造手段将这些初级农产品研创为更美味更健康更营养的新质食品。团队围绕热带果蔬发酵、热带传统食品、岭南食药同源以及热带益生菌四大特色体系开展系统性攻关,让传统美味焕发科技生命力。
“海南不仅有阳光、沙滩、热带水果,更能成为健康功能食品的创新高地与出口基地。”张家超说。
夜色中的实验室常常亮着灯,挑灯夜战是张家超的工作常态,“科研没有‘捷径’,只有对每一个变量的敬畏。”张家超无比珍爱他的菌种保藏柜,在他看来,微观世界的生命律动,正在叩响海南热带健康产业的大门。
来源:自贸港人才