菌种研究员孙雅芳—— 科学育菌 专业“发酵”

2022-09-27 06:41 来源:三峡日报  编辑:肖雨琴  审核:闵娜

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图为孙雅芳正在工作。 三峡日报全媒记者 王昌明 摄

这是一个特别的“冰箱”:打开“冰箱”门,眼前是一个个被冰层包围的格子。取出一个格子,只见10多个小试管整齐地簇拥在一起。

9月23日,在安琪集团酵母与菌种资源技术中心菌种库里,中心副总经理孙雅芳指着两个冰箱大小的低温保存箱及众多液氮罐对记者说:“这里是菌种样本的‘家’。这样一个小试管就可以扩增到350立方米的酵母菌。目前,我们的菌种库已有数千株菌株,数万个备份,部分自有酵母菌株已进行了商业化生产。”

说起酵母,我们大都不陌生,它可以用来发酵面团,制作馒头、面包等。“菌种就相当于种子,菌种不同,基于菌种研发生产的酵母产品在产气性、风味等方面的特性也都不尽相同。就像我们同为人类,由于基因不同、成长环境各异,每个个体都是有差别的。”孙雅芳说。

长期以来,收集菌种资源、再开发菌种资源,是我国微生物行业的关键技术。为突破关键核心技术,安琪于2014年起加大工作力度,搭建平台,并引进了微生物学博士研究生孙雅芳等专业人才,承担起菌种资源开发的重任。

面用酵母产品是安琪销售收入和利润的主要贡献来源,也是支撑安琪持续发展的战略产品。“国外行业巨头研究面用酵母产品已经180多年,技术积累雄厚,使得我们面临的市场竞争日趋激烈。”孙雅芳说,“我们亟需加强响应市场特殊要求、自身具备特殊性能的菌株的开发。”

“站在巨人的肩膀上才是上策。”得益于安琪在渠道、技术、品牌等方面积累的优势,公司顺利与中国科学院微生物研究所等科研机构建立起长期合作关系。依托研究所的平台和人才资源,安琪菌种研究员广泛采集中国本土酵母资源,进行酵母多样性分析、菌种构建技术研究。

找到合适的菌株是首要难题。安琪的菌种研究员一边借助中科院微生物研究所的力量广泛收集,一边翻山越岭,走村过巷,将各种各样的样本带回来。

“神农架林区人迹罕至、没有污染,那里的原始森林是较为理想的采样地点。”孙雅芳带领团队,数次前往神农架林区等地采集菌种。一行人穿梭在原始森林中,在阔叶树、树下土壤和腐木中采集菌种。林中常年潮湿,地面泥泞湿滑,脚下的路全靠自己蹚出来,有些坡度几近垂直,必须手脚并用一点点往前挪,沿途摔倒好几次。他们每次都要在林中徒步两天,采集样品近百份。功夫不负有心人,正是在神农架林区采集的样本中发现了与西藏种群同谱系的菌种,寻找到了古老的珍稀菌种资源。

“其实,采样只是万里长征第一步。”孙雅芳笑称。取回样本后,团队成员还要进行富集培养、分离纯化,以便找到单一菌株。之后通过提取菌株DNA,将菌株的基因扩增出来进行测序,再放入菌种库中进行比对。“相当于帮菌株做亲子鉴定,确定它是什么属什么种。之后再根据它的特征来进行工业提升。就像培养运动员,觉得它在某方面有特长,就往那方面去培养。”孙雅芳说。

然而,就像每个人都有自己的脾气,菌种也有自己的“个性”,需要针对性研究。“之前我们找到了一株活力很高的菌种,对它寄予厚望,但是在实验室内小试时就失败了。后来,我们经过反复试验,菌种性能终于稳定下来。”孙雅芳回忆。

经过多年的克难攻坚,安琪建立完善了面用酵母遗传育种平台,在菌株多相鉴定、面用酵母遗传育种等方面实现了突破,成功开发系列性状优良、具有商业价值的新菌株,包括高性能面用酵母、耐冷冻酵母、特殊风味酵母、功能酵母等新菌株。其中,自主开发的面用酵母新菌株在宽糖度快发等性状上超越国外竞品,相关产品品质进步明显,达到国际领先水平。

这期间,一支以博士、硕士为核心,平均年龄30岁的年轻菌种研发团队在安琪茁壮成长,取得丰硕成果。

孙雅芳团队的研发成果广泛应用于酵母类产品的生产中,相关产品累计带来近十亿元经济效益。

“菌种培育没有止境,接踵而至的是一项又一项等着被攻破的技术难题,更多的未知有待发掘……”孙雅芳坦言。

三峡日报全媒记者 陈曦 通讯员 杨李根

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