■ 《海洋與漁業(yè)》記者 方瓊玟/文圖

“我從事微生物研究已經(jīng)31年了，起初師從中國(guó)著名微生物學(xué)家李季倫院士，從事微生物次生代謝產(chǎn)物的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化開(kāi)拓，現(xiàn)在投身飼用抗生素替代品開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化?！泵兰A人微生物專家何增國(guó)教授指出，過(guò)去，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)抗生素使用缺乏有效管理，不僅造成了環(huán)境中抗藥性病菌滋生，而且給水產(chǎn)品安全、人類健康帶來(lái)較大的隱患；未來(lái)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展將以可持續(xù)生態(tài)養(yǎng)殖模式為主導(dǎo)，飼用抗生素替代品安全、可靠、無(wú)污染，是大勢(shì)所趨。

《海洋與漁業(yè)》記者最近有幸拜訪何增國(guó)教授，何教授向記者分享了許多國(guó)際上前沿的微生物技術(shù)、水產(chǎn)微生態(tài)制劑研發(fā)成果、中國(guó)水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖解決方案等。

擔(dān)憂演變“超級(jí)細(xì)菌”后果將很嚴(yán)重

自1928年發(fā)現(xiàn)青霉素以來(lái)，抗生素拯救了數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的生命，為人類現(xiàn)代文明做出了巨大貢獻(xiàn)。飼料添加抗生素在上世紀(jì)50年代逐步興起，推動(dòng)了動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)的飛速發(fā)展，但是隨著動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)的集約化規(guī)?；l(fā)展，幾十年來(lái)飼用抗生素的種類及用量不斷增加或提高，超量使用已成為養(yǎng)殖業(yè)的普遍現(xiàn)象。持續(xù)多年的抗生素濫用終于導(dǎo)致了耐藥性細(xì)菌大面積暴發(fā)，多重抗藥性細(xì)菌頻頻出現(xiàn)。何增國(guó)指出，“超級(jí)細(xì)菌”已發(fā)展出對(duì)包括多黏菌素在內(nèi)等多種抗生素的抗藥性，一旦泛濫，人類的生存都是問(wèn)題，因?yàn)槎囵ぞ厥侨祟悓?duì)付革蘭氏陰性細(xì)菌的最后一道防線。

2012年，何增國(guó)回到中國(guó)，親眼目睹中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)抗生素使用管理的困境：一些養(yǎng)殖戶對(duì)抗藥性細(xì)菌認(rèn)識(shí)不足，病急亂投醫(yī)，濫用抗生素，造成水體中及水生動(dòng)物體內(nèi)抗生素殘留。如果繼續(xù)濫用下去，他擔(dān)心養(yǎng)殖環(huán)境中的抗藥性致病菌成為優(yōu)勢(shì)菌群，最后演變?yōu)椤俺?jí)細(xì)菌”，令水產(chǎn)業(yè)陷入“無(wú)藥可用”的境地。

微生態(tài)plus最有希望對(duì)抗超級(jí)細(xì)菌的產(chǎn)品

2004～2007年，何增國(guó)在俄亥俄州立大學(xué)任研發(fā)專員期間，發(fā)現(xiàn)了一種功能性益生菌代謝產(chǎn)物抗菌肽Paenibacillin，成為該大學(xué)的六大發(fā)明之一。何增國(guó)介紹道，這是迄今為止細(xì)菌中唯一一個(gè)N端乙?；咕模瑢儆谘蛎蚩咕?，非常穩(wěn)定，耐熱＞120℃，是一種非常有希望替代抗生素，如抗革蘭氏陽(yáng)性菌的生物活性物質(zhì)?！斑@個(gè)含有羊毛硫氨酸的抗菌肽，活性與抗生素相當(dāng)，當(dāng)時(shí)我們用了核磁共振譜等很多方法，才把它的結(jié)構(gòu)解析出來(lái)，已經(jīng)申請(qǐng)了美國(guó)專利和歐洲專利?！焙卧鰢?guó)指出，抗菌肽是否能夠替代抗生素，取決于它的活性能否達(dá)到抗生素活性同類的水平，假如活性低于抗生素，那么這個(gè)抗菌肽就不能起到替代作用，當(dāng)然不可能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

2011年，何增國(guó)創(chuàng)辦了美國(guó)百奧安泰公司，開(kāi)始了飼用抗生素替代的產(chǎn)業(yè)開(kāi)拓。為了把在美國(guó)學(xué)到的產(chǎn)業(yè)化理念落地中國(guó)，他于2012年回國(guó)效力，在飼用微生物工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室任職。2016年，青島百奧安泰公司在山東院士智谷落地，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在何增國(guó)帶領(lǐng)下聚焦微生態(tài)plus（即第二代微生態(tài)制劑，產(chǎn)品含益生菌功能性代謝產(chǎn)物）產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，目前已開(kāi)發(fā)出10多種產(chǎn)品。

“目前，國(guó)內(nèi)上的生物飼料大多是微生態(tài)制劑，是細(xì)胞水平的，屬于一代產(chǎn)品，但是我們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)進(jìn)行到細(xì)胞+功能性代謝產(chǎn)物?！焙卧鰢?guó)告訴《海洋與漁業(yè)》記者，公司的微生態(tài)plus已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)及銷售，其中一些產(chǎn)品在抵抗弧菌、防治南美白對(duì)蝦腸炎方面效果顯著，在廣東、福建多地廣泛應(yīng)用。

創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)模式讓養(yǎng)殖戶由消費(fèi)者變成生產(chǎn)者

“我們正在推廣‘萬(wàn)罐計(jì)劃’，這是一種讓水產(chǎn)養(yǎng)殖戶由消費(fèi)者變成生產(chǎn)者的嶄新的產(chǎn)業(yè)模式?！焙卧鰢?guó)告訴記者，公司近年研發(fā)了一套益生菌自動(dòng)發(fā)酵罐，可以安置在養(yǎng)殖塘頭自動(dòng)發(fā)酵生成新鮮的益生菌，如乳酸菌、EM菌和光合菌，新鮮的益生菌按時(shí)按量投放，在極少甚至完全不使用抗生素的情況下養(yǎng)殖效果就非常理想。

發(fā)酐罐

何增國(guó)形象地向記者描述：生產(chǎn)益生菌，就像泡茶葉一樣，會(huì)培育出菌及代謝產(chǎn)物，菌的代謝產(chǎn)物就像茶水，是液狀的，不好賣也不好運(yùn)輸，還容易變質(zhì)，所以多數(shù)廠家在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)管理系統(tǒng)收集菌體，而把代謝產(chǎn)物當(dāng)成廢水排走，然后把菌烘干再去賣，這個(gè)過(guò)程投入很大，菌的存活度也難以保證，最重要的是寶貴的代謝產(chǎn)物也是非常有用的物質(zhì)，這種做法就把它浪費(fèi)了。所以只賣菌，屬于一代產(chǎn)品，是細(xì)胞水平的。假如將代謝產(chǎn)物和菌結(jié)合起來(lái)，那就是含有功能代謝產(chǎn)物的二代水平，但是這個(gè)運(yùn)輸方面十分麻煩，因此我們利用菌株采集、分離、人工選育和繁殖擴(kuò)增等科技手段，給養(yǎng)殖戶提供菌種及核心料，讓他們自主在養(yǎng)殖場(chǎng)用發(fā)酵罐生產(chǎn)，生產(chǎn)出來(lái)的就是二代產(chǎn)品。

“這樣一來(lái)，運(yùn)輸成本全部省掉，生產(chǎn)模式、商業(yè)模式都變了，養(yǎng)殖戶由消費(fèi)者變成生產(chǎn)者?！焙卧鰢?guó)說(shuō)，更重要的是，這個(gè)“罐子”可以根據(jù)不同菌種及核心料，生產(chǎn)出各種優(yōu)質(zhì)益生菌。另外，每個(gè)養(yǎng)殖區(qū)域的情況不盡相同，公司會(huì)運(yùn)用科技手段，分析不同養(yǎng)殖環(huán)境的微生物區(qū)系，然后定制式優(yōu)選最佳工程菌種，最快15天菌種和益生菌發(fā)酵罐就能送到養(yǎng)殖戶所在地，生產(chǎn)出養(yǎng)殖戶定制的微生物制劑產(chǎn)品。

目前，百奧安泰已經(jīng)研發(fā)出六、七種“萬(wàn)罐計(jì)劃”自擴(kuò)培發(fā)酵產(chǎn)品，已經(jīng)覆蓋到中國(guó)10個(gè)省市。

轉(zhuǎn)變觀念開(kāi)發(fā)抗生素替代品意義重大

在整個(gè)大地球生態(tài)圈里，有動(dòng)物、植物，也有微生物，微生物的作用是轉(zhuǎn)害為用、轉(zhuǎn)廢為寶，是絕對(duì)不能缺少的生態(tài)圈核心要素。何增國(guó)介紹道，美國(guó)最近推出了國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略計(jì)劃“國(guó)家微生物組計(jì)劃”，是專門針對(duì)地球大生態(tài)及人體微生態(tài)微生物所做的系統(tǒng)研究。最新研究發(fā)現(xiàn)，人類的健康是由胃腸道的微生物菌群即微生態(tài)決定的，人類體內(nèi)99%的微生物是有益的，而近些年抗生素的泛濫，不僅使大生態(tài)圈微生物菌群失衡，也破壞了人體的微生態(tài)平衡，使有益于人體健康的益生菌缺失，導(dǎo)致人類很多疾病的產(chǎn)生。

何增國(guó)說(shuō)，二十一世紀(jì)是生物世紀(jì)，更是微生物世紀(jì)。中國(guó)的養(yǎng)殖規(guī)模世界第一，飼用抗生素使用也是世界第一，由此衍生的危機(jī)與挑戰(zhàn)可想而知。因此，開(kāi)發(fā)飼用抗生素替代品意義很大?！?/p>