有人预测：21世纪是生物技术的时代。由此，利用现代工程技术手段，由微生物的某种特定功能开发系列健康食品原料成为发展趋势之一。在这条高科技路上，将遇到哪些难题，未来发展又是怎样？本期记者采访了从事微生物工程研究多年的西南农业大学食品科学学院教授贺稚非及大连轻工业学院生物与食品工程学院姬德衡及钱方教授。 
    
    概念：创造出许多具有特殊功能的“工程菌” 
    
    20世纪70年代以来，现代生物工程的诞生使微生物工程的发展进入一个新的阶段。利用基因重组技术和细胞融合技术，创造出许多具有特殊功能的“工程菌”，使微生物以往不能产生的一些物质变成了微生物发酵成品，为微生物工程开辟了新的领域。 
    大连轻工业学院生物与食品工程学院姬德衡教授认为，微生物工程主要是指利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出的产品称为微生物工程，也被称发酵工程。它主要包括微生物细胞的培养、遗传性状的改变及微生物细胞的直接利用或获得细胞代谢产物等。 
    
    难题：有效菌种筛选及提高发酵产物产量 
    
    尽管微生物工程应用是一个热点，然而目前这一技术在保健食品原料开发中还存在许多问题。西南农业大学食品科学学院贺稚非教授介绍，微生物自身代谢产物如多糖类主要应用于保健食品。与微生物工程在医药领域中的应用相比，在保健食品领域中的应用还不十分广泛。 
    在医药方面，以德国贝尔公司利用微生物技术研制的α－葡萄糖苷酶抑制剂为例，这一种酶抑制剂对于α－淀粉酶及β－淀粉酶均有一定抑制作用，适用于糖尿病患者，我国至今还没有筛选到活性成分的菌种。技术方面面临的难题主要是对微生物菌种的筛选，从分离到纯化都相当繁琐，而且即使能分离到具有活性的适宜菌种，还要考虑如何能提高其发酵产物的产量。同时，与医药领域相比，科研资金投入力度也有较大差距，这已成为制约微生物工程在保健食品原料开发方面的一个困难。 
    在市场方面，贺稚非认为，应用微生物工程开发的保健产品也只有少数。这从不久前国家食品药品监督管理局主持的一次保健食品审批工作中就可看出，通过审批的保健食品大致分为3类，分别为以复合维生素、钙产品、多糖类。在多糖类中大多为天然多糖如枸杞、银杏等。此次审批中进入我国市场的两项国外产品为维生素类及微量元素类。 
    
    应用：未来生物技术将成为多面手 
    
    微生物工程在保健食品功效成分开发中的未来应用将会越来越广泛，大连轻工业学院生物与食品工程学院钱方教授介绍，主要应用包括用于膳食纤维、活性多糖、氨基酸、维生素、核苷酸、酶制剂、红曲米、糖醇、多不饱和脂肪酸、类胡萝卜素及活性微量元素等产品中。钱方认为具体集中在几个方面：膳食纤维利用巴氏醋酸菌、木醋杆菌等微生物发酵法生产的细菌纤维素具有很好的持水性、黏稠性、稳定性及生物可降解性，是良好的功能食品素材之一。 
    活性多糖真菌中所含多糖如金针菇多糖、银耳多糖、香菇多糖、灵芝多糖、猴头菇多糖、茯苓多糖及虫草多糖等具有免疫激活、抗肿瘤、抗衰老、降血糖、降血脂、保肝和防血栓等多种生理功能。上述真菌的菌丝体可采取深层发酵培养制取，然后提取真菌多糖。 
    氨基酸主要包括L－苯丙氨酸、L－缬氨酸、L－谷氨酰胺、赖氨酸、色氨酸及苏氨酸都可由微生物发酵法制得。 
    酶制剂主要有乳糖酶、超氧化物歧化酶及L－天冬酰胺酶等。将乳糖酶加入牛乳可供乳糖不耐症患者饮用。超氧化物歧化酶则由细菌或绿色木霉培养后的培养液用水提取而得。具有清除体内过剩自由基、抗衰老、消除疲劳等保健功能。L－天冬酰胺酶则具有抑制肿瘤细胞生长的作用。 
    红曲米亦称红曲，除固态发酵法外，还有深层发酵法生产。作为一种天然色素（着色剂），含有红曲红素等6种色素。红曲还具有降血脂、降血糖的保健功能。红曲所含莫那克林K牞具有降低血清胆固醇的作用，红曲红素及红斑素具有防治胺血症的功能。 
    类胡萝卜素虾青素是一种类胡萝卜素，具有极强的抗氧化性能，具有抑制肿瘤、增强免疫力等保健功能。虾青素可由红发夫酵母发酵后分离、提取制得，也可由雨生红球藻发酵培养后分离、提取制得。 
    微量活性元素应用酵母发酵法可制得富硒酵母、富铬酵母、富锌酵母及富锗酵母等等。此外，还可利用食用菌深层发酵法生产富碘金针菇、富锗灵芝等。 
    乳酸菌及其发酵制品乳酸菌是一类以发酵利用碳水化合物产生大量乳酸的细菌。乳酸菌具有维持肠道正常菌群平衡，抑制腐败菌繁殖，防止有害物质产生，延缓衰老，抗肿瘤、降血脂、胆固醇，增强免疫力等保健功能。 
    目前，乳酸菌制剂有片剂、冲剂、口服液、胶囊等，双歧杆菌耐酸肠溶微胶囊可使活菌顺利通过胃进入肠道发挥作用。乳酸菌发酵制品有酸牛乳、酸豆乳、酸性酪乳、乳酸发酵果汁（苹果汁等）、乳酸发酵蔬菜汁、谷物乳酸菌饮料及其他乳酸菌饮料。 
    花粉近年来，乳酸菌在花粉食品制造上也得到了应用。花粉营养丰富，含有核酸、多种酶类等生物活性物质，但花粉外部有一层坚硬的细胞壁，直接食用花粉，无法消化吸收。利用从蜂房中分离筛选出的乳酸菌，模拟蜂房中的温湿度进行发酵破壁，破壁率超过95％，花粉破壁后经低温真空干燥制成粉剂，具有良好的营养保健作用。 
    微藻小球藻是一种单细胞绿藻，富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素及矿物质，营养全面而丰富，所含食物纤维，复合脂质（磷脂、糖脂）、糖蛋白、核酸等生物活性物质具有调节血脂、增强免疫力、抗肿瘤等保健功能。其所含小球藻生长因子（CGF）具有促进乳酸菌等生长的作用。螺旋藻是蓝藻门的一种多细胞的丝状微藻，它富含优质蛋白，必需脂肪酸（亚油酸等）、维生素及矿物质，还含有螺旋藻多糖、藻蓝素、β－高甜菜碱、微量元素等生物活性物质，具有抗疲劳、降血脂、增强免疫力、抗衰老、抗肿瘤等多种功效。

(责任编辑：)