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    中国工程院院士任发政:为中国乳业由大到强寻找科技支撑
    发布于: 2022-02-22

    在中国工程院院士、中国农业大学营养与健康研究院院长任发政眼里,一杯普普通通的牛奶蕴含着丰富而神奇的健康奥秘,几十年来他不断探索研究,解读破译着乳品科技通关密码。近日,任发政院士接受本报记者专访时生动描述了乳业的科技未来。他表示,经过全行业共同努力,我国乳制品工业取得了令世人瞩目的成绩,经历由小到大的发展,正处在由大到强转变的关键时期。在大健康时代,乳品行业应加强基础研究、努力突破关键核心技术,解决“卡脖子”功能基料国产化问题,并积极应对交叉科学研究进展给产业带来的机遇与挑战,实现乳业高水平科技自立自强。

    乳品结构单一、同质化严重现象亟待改变

    “我国已经进入大健康时代,全民高度关注营养与健康,尤其是经历本次新冠疫情,国民健康素养水平大幅提升,已由2019年的19%提升至2020年的23%。国民健康素养是目前国际上公认衡量一个国家发达水平的指标,在发达国家平均达到32%,目前,北京、杭州等城市国民健康素养水平已超越发达国家平均水平。消费者对乳制品营养价值的认可度大大提高,同时也促进了我国乳制品的消费。”

    任发政表示,营养干预促进健康已经是国际社会广泛共识,同时国际营养流行病学研究为乳的营养健康功能提供了强有力的证据。

    任发政谈到,我国已经进入中等发达国家水平,随着工业化、城镇化、人口老龄化进程的加速,国民健康状况正面临严峻挑战,公众对营养健康食品的需求空间巨大。目前我国乳制品产品结构单一,同质化严重。针对我国乳品工业未来发展,任发政建议:一是开展乳品营养基础研究,进一步明确乳及乳成分的营养功能;二是聚焦乳中营养成分的精细化及最大化利用,我国应集中优势力量联合攻关,抢占关键功能基料制造技术制高点;三是优化乳制品产品结构,开发功能乳制品。

    “建立我国人群乳品营养与健康数据库,围绕机体营养与代谢稳态调控,从分子、机体和人群层面探索乳品与健康的关联,寻找能推迟、缓解疾病发生与发展的乳源活性物质,通过分子生物学与多组学等技术,阐明乳源有效成分的分子营养机制,建立乳与乳制品作为精准营养功能承载体的方法与工程技术体系。”任发政说,乳品科学与营养的基础研究是助力我国乳业发展的基石。

    乳源功能物质开发与利用是乳业发展主要方向

    任发政院士(中)带领团队攻关

    任发政带领团队长期从事乳品科学与技术研究,在牦牛乳制品品质提升、优良益生菌筛选及高密度发酵、乳源活性因子稳态化及功能挖掘等方面取得了重要进展。谈及乳品营养基础研究,任发政介绍,随着营养科学的发展,乳成分的新功能被陆续发现。分子营养相关研究表明,免疫球蛋白对机体免疫有促进作用,乳铁蛋白具有较强的促骨活性和促肠道健康的功能,母乳低聚糖能促进肠道发育、提高肠道免疫,多不饱和脂肪酸与眼脑发育高度相关,microRNA能促进各器官发育、调节机体免疫,乳脂肪球膜能显著增强机体免疫力。

    任发政表示,乳源功能物质的开发与利用将成为乳品行业发展的主要方向之一,目前发达国家利用膜分离技术将牛奶或乳清逐级分离得到乳源功能物质。近年来,一些新技术也被逐渐应用到乳功能物质的生产中,如低聚半乳糖等产品。

    任发政认为,精准营养是乳品营养与健康领域的重要研究方向。应重视基础营养研究,进一步挖掘乳中功能因子,突破功能因子的体外稳态保持及体内靶向递送技术,实现功能基料与相关产品的产业化,精准干预特殊人群健康,助力我国乳制品行业的转型升级,推动大健康产业的创新发展。

    “乳和乳制品是营养物质的载体,以乳作为基料的新产品开发是未来乳业的发展趋势。其中,乳成分的精细化和最大化利用是国外乳业研发的重点,未来要充分挖掘乳成分中的功能成分,将其最大化利用,可以最大化提升产品的价值。”任发政告诉记者,功能基料友好型添加是营养升级的方向,挖掘新型功能基料,实现其体外稳态、体内靶向递送,这也是乳业重点攻关的方向。

    乳源活性因子是乳品营养化、精细化的基础,也是实现全乳食品向功能原料转变的关键。目前,国内乳源活性因子分离纯化技术缺乏,功能基料长期被国外垄断,是中国乳品工业产业升级的“卡脖子”问题。针对上述问题,任院士带领团队阐明了乳铁蛋白、母乳寡糖等结构与功能关系,明确了乳铁蛋白、牛乳酪蛋白糖肽发挥功能的分子机制,相关研究获得学界广泛关注。

    发酵乳是近年来市场增长最快的乳制品,是乳业重要的发展方向,然而我国发酵乳发酵剂菌株90%依赖进口,自主菌株缺乏。任院士团队基于功能基因分型,建立了高产胞外多糖乳酸菌筛选体系,实现EPS组成结构调控,阐明了EPS在菌株免疫调节中的关键作用和机制,搭建了益生菌产学研平台,突破了渗透压调控高密度发酵、深冷保护等一系列产业化关键技术,冻干粉活菌数达到1011CFU/g以上,自主知识产权优良益生菌与发酵剂实现了国产化生产,打破了国外相关技术与产品的垄断,相关研究获国家科技进步二等奖。

    合成生物学是以工程化设计思路,构建标准化的元器件和模块,改造已存在的天然系统或者从头合成全新的人工生命体系。这些交叉科学不断发展的新技术、新理念会对乳业未来产生哪些重要影响和引领?乳企和研发机构如何认识把握机遇?

    “合成生物学将会对乳制品工业产生重要影响。基于合成生物学的食品初创公司——Perfect Day Foods目前可生产无动物牛奶,利用酵母菌生产乳球蛋白、乳白蛋白等功能基料。”任发政院士反复强调交叉科学将给乳业带来深远影响和改变。

    重视人才培养推进产学研用一体化

    任院士团队不断探索产学研用一体化

    人才和科技是第一生产力,是行业发展、产业振兴的活力源泉。任发政希望加强乳品科技人才的培养,以健康中国建设国家重大战略为指导,为行业培养乳品科学、乳品营养、乳品工程等研究型及应用型人才,推进从乳品基础研究到产业应用全链式发展。大力建设企业培养基地,积极开展多形式的教育模式,为企业培训一大批高层次人才,实现为我国乳品行业输送管理和研究型顶尖人才的目标。

    近年来,任发政带领团队注重乳业高端人才培养,为蒙牛、伊利等龙头企业培养硕士、博士研究生60余名,通过专项培养等方式培养企业技术骨干80余名;与多个乳品企业联合建立研究生培养基地,培养高层次应用型人才,为乳品企业研发部门及管理部门输送大量人才。

    为促进高校与乳品企业的合作,助推科技成果的转化落地,从上世纪90年代起,任发政开始在全国筛选优良乳酸菌,建立了优良乳酸菌菌种资源库,同时解决了乳酸菌高密度发酵与稳态化生产技术,自主知识产权优良益生菌与发酵剂实现了国产化生产,打破了国外相关技术与产品的垄断。任发政带领团队在实现我国奶酪工业化方面也获得重要突破,完善了奶酪凝乳基础理论,破解了奶酪熔化、拉伸与成熟等技术难题。

    世界90%牦牛分布在我国青藏高原,牦牛乳是牧民赖以生存的宝贵资源和增收的重要途径。然而牦牛乳基本理化特征不明确,缺乏质量标准;原料收集、运输控制体系缺乏,严重影响牦牛乳产品品质。为此,任院士团队开展牦牛泌乳基础研究,明确了牦牛乳理化特征和季节变化规律,建立了牦牛原料乳质控标准,制订了牦牛乳产业相关管理规范,实现了高原牧区牦牛乳规模化加工利用。

    任发政认为,针对中国乳业发展的难点痛点,作为乳业从业者,要坚定信念,抓住我国乳业转型升级的机遇,勇敢地接受新时代的挑战,超前谋划布局,突破共性关键技术,打破国外垄断,尽早解决困扰乳业发展的“卡脖子”技术与产品问题。大力推进产学研用一体化,实现技术创新和产品创新,孵化一批以营养健康为核心的乳品龙头企业,带动我国乳品高技术产业的发展,才能真正实现我国乳品工业高水平科技自立自强、与国际乳品巨头并跑的长远目标。

    转自:中食智库 

    记者:蒋梅


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