科创中国

益生菌作为发酵剂广泛用于食品，尤其是乳制品中，主要有调节胃肠道失调、增强免疫、抑制过敏反应等功能，可以治疗及预防腹泻、便秘等肠道疾病，降血压、降胆固醇，辅助治疗肠易激综合症等，减少胃炎、胃溃疡和过敏性鼻炎等疾病发生率。大量研究已经表明益生菌及其发酵代谢物对宿主的健康具有多种健康功效。

日本从二十世纪60年代就已开始使用益生菌，而我国从二十世纪80年代才开始对益生菌进行研究，近几年才开始投入使用，起步较晚。随着社会、科技的不断进步，人类对生活和健康的日益重视，可作为食品和保健品的益生菌越来越受到人们的青睐。但是国内各益生菌生产厂家良莠不齐，益生菌的供应明显不足，进口的益生菌制品价格较高，如何快速、高效地发展我国益生菌发酵生产水平显得尤为重要。

益生菌应用时面临的关键问题在于菌株产品制造、储存销售期间的稳定性，常因耐酸不足，致使在储存时存活率逐步降低，活菌数减少。益生菌的有效活菌数应当维持一定数量才能发挥功效，因此应想办法维持从生产到存储过程中的益生菌活力。其中，从高性能菌种筛选-发酵-下游处理工艺-储存等各个生产环节都会决定益生菌制品的活性。目前主要途径有：选择耐酸和胆盐的菌株、添加保护剂、使用氧难透过载体、适宜发酵技术、压力适应性和菌体微囊化等。而在发酵过程中如何利用先进制造方法及智能化设备进行活性益生菌的生产控制是重中之重。

技术创新点：

本技术旨在建立肠道益生菌厌氧培养过程在线控制技术与质量标准评价体，在发酵过程中，形成了基于微生物在线生理代谢过程参数采集与系统化分析的方法，为过程的快速异常诊断和工艺的精确控制奠定了基础。实现了活细胞传感仪、电子嗅传感仪、氧化还原电位计、在线光密度仪等先进传感器成功应用于厌氧益生菌的培养过程中活菌体密度、副产物代谢、培养液状态、细胞总量等参数的在线监测，相关数据分析后可用于培养过程的精确工艺优化控制，为益生菌工业发酵过程生产工艺优化放大和智能化制造技术提供数据支撑。

技术的实用性和适用领域：

该技术体现了生物发酵过程中的共性关键技术，是发酵过程培养与生产过程放大过程控制的基础，具有行业专业可行的实用性。

该技术适用于食品行业、生物医药行业等的微生物细胞、植物细胞、动物细胞的悬浮培养体系。

该技术已经在上海上药信谊药厂有限公司应用，建立过程基于在线仪表监控的发酵过程优化控制工艺，使企业逐渐实现生产的智能化。

合作内容：

采取技术转让和工艺共同开发相结合，企业方承担经费不低于100万人民币，合作成功后，持续为合作企业进行技术改进。并保证后续研究的创新性生产技术优先转让给合作企业。

建立基于多参数的益生菌培养过程监控体系；基于多参数相关分析的发酵培养工艺优化；建立基于先进过程在线仪器仪表的监测与反馈相结合智能化生产线。