小菌株酝酿大产业

(1) 5吨发酵罐

(2)稻壳粉

(3)高温喷雾干燥塔

■我们的记者沈春雷

近年来，一家英国公司和一家中国公司经常访问中国科学院遗传与发育生物学研究所(以下简称遗传与发育生物学研究所)。他们有一个共同的目标——枯草芽孢杆菌HF1。

日前，基因开发研究所分子农业中心研究员、枯草芽孢杆菌HF1成果研发转化项目负责人胡赞民和高级工程师陈玉红在接受《中国科学报》采访时解释了被两家企业“封杀”的原因:“虽然市场上有枯草芽孢杆菌饲料添加剂产品，但基因测序证明我们的枯草芽孢杆菌HF1不同于现有的枯草芽孢杆菌，生产性试验效果显著。该产品的核心技术拥有独立的知识产权，并通过PCT方式向许多国家申请了专利。”

停止喂食抗生素

中国是抗生素生产和使用大国。其中，动物抗生素可分为饲料和药物。作为兽药，药物抗生素可用于预防动物疾病，降低畜禽的发病率和死亡率。饲料抗生素作为饲料添加剂可以促进畜禽生长，减少疾病的发生，提高饲料利用效率，降低生产成本。然而，饲料抗生素的滥用也带来了一系列问题，如细菌耐药性、动物产品中的药物残留和环境污染等。

从事生物技术研究多年的胡赞民认为，动物需要治疗疾病。然而，由于长期使用低于治疗剂量的饲料抗生素，一些动物加快了抗药性细菌的产生，导致免疫力下降，导致抗生素残留，并对人类健康和环境构成威胁。

此前，复旦大学公共卫生学院的专家监测发现，79.6%的上海学龄儿童在其尿液中检测到21种抗生素中的一种或多种。环境和食物也是儿童接触抗生素的重要来源，儿童时期接触抗生素可能是儿童肥胖的危险因素之一。

为此，各国*已颁布措施，禁止使用旨在促进饲料添加剂增长的抗生素。2015年9月1日，农业部发布通知，明确禁止洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星和诺氟沙星在食用动物饲料中使用。

在禁用抗生素后，寻找替代产品也被提上了饲料行业的议事日程。胡赞民指出:“饲料企业迫切需要新型无毒、无污染、能促进畜禽健康快速生长的饲料添加剂。”

微生物菌株的竞争

胡赞民研究组的主要研究方向是植物生物技术。他告诉记者:“枯草芽孢杆菌是一种单细胞微生物，简而言之，它是一种细菌。市场上也有枯草芽孢杆菌饲料添加剂产品，但对动物生长的促进作用不够显著，价格高于抗生素。这也成为替代抗生素喂养的瓶颈。”

研究小组成员兼助理研究员范分离出许多抗植物真菌菌株。该研究团队的高级工程师陈玉红偶然在这些菌株中发现了枯草芽孢杆菌HF1，该菌株在调节动物肠道、提高动物免疫力、促进动物健康生长方面具有显著效果。她马上想到，“HF1能代替抗生素用作饲料添加剂吗？”

为了证实这一想法，她以白羽肉鸡作为饲养实验的目标动物，将其分为三个实验组:枯草芽孢杆菌HF1组、弗吉尼亚霉素组(抗生素)和某企业的枯草芽孢杆菌组进行对比分析。结果表明，用HF1饲喂白羽肉鸡42天，每只鸡比其他两组产品增重150~200克。

2015年，根据农业部对饲料添加剂有效性和耐受性评价的要求，胡赞民的研究小组还完成了对HF1作为白羽肉鸡饲料添加剂的评价。结果表明，饲喂HF1的白羽肉鸡在血常规、血液生化、肌肉率、器官系数、骨髓图像和阴性对照组方面无显著差异，初步证明了HF1的安全性。

同年，英国PBL公司找到了胡赞民，希望成为枯草芽孢杆菌HF1的全球总代理。英国PBL公司是一家生物技术猎头公司，总部位于英国诺福克。几乎与此同时，北京中科金珠生物技术有限公司(以下简称中科金珠)也向胡赞民发出了邀请，希望能将枯草芽孢杆菌HF1引入国内市场。

今年，胡赞民课题组还对国内外市场相关饲料添加剂行业进行了深入调查。2015年6月，英国PBL公司和基因开发研究所就中国以外的国际市场达成开发协议。同年12月，基因开发研究所与北京中科津珠生物技术有限公司签订了HF1在中国市场的许可合同，中科津珠获得了在中国市场开发该项目的专有权。

展望工业化前景

两年过去了，中科黄金厂在北京亦庄建成了一个5吨的枯草芽孢杆菌HF1发酵平台。研究人员利用该平台将枯草芽孢杆菌HF1的发酵液稀释100倍，仍具有抗菌活性。经过筛选试验，最终确定稻壳粉为配合饲料添加剂产品的辅料。

“我们可以在实验室完成小规模发酵，中试和产业化还需要企业来实现。”胡赞民透露，“2018年春天，枯草芽孢杆菌HF1饲料添加剂将投放市场。”

据悉，未来中化将采用大客户系统和渠道营销相结合的立体销售模式，力争在5年内占据枯草芽孢杆菌市场的1/10(10亿元人民币)。

2015年，中国科学院遗传资源研究与开发(南方)中心开始在常州生命健康产业园奠基。该中心是基因开发所在地常州的研发和产业化基地，是基因开发研究所在新时期中国科学院院办政策指导下，坚持“三个面向”，实施“四个率先”的重要举措之一。胡赞民课题组与中化集团合作开发的枯草芽孢杆菌HF1也是基地项目之一。

“虽然该基地目前仍在建设中，但我们在当地的研发和生产一直在进行。”胡赞民表示:“目前，我们已经开始与江苏当地一家企业合作，试生产枯草芽孢杆菌HF1饲料添加剂产品。”

他希望枯草芽孢杆菌HF1能逐步取代饲料抗生素，以促进生长，减少对环境和人类健康的威胁。"但是，仍然需要饲料企业和个体农民实施饲料抗生素的减量和禁用."

《中国科学日报》(第六版，2017年12月18日)