海菌試新“酶” 唇齒留芳菲 淮工科研團(tuán)隊(duì)為齲齒防治提供國(guó)產(chǎn)新方案

【連網(wǎng)】□ 朱萍  陳曉艷  房耀維 

日前，在位于連云港淮海工學(xué)院的江蘇省海洋生物資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里，實(shí)驗(yàn)室主任王淑軍教授舉著一瓶剛剛試制出來(lái)的漱口液說(shuō)：“我們的漱口液能夠去除牙菌斑，防治齲齒，跟市場(chǎng)上常見(jiàn)的不一樣。”

齲齒是世界衛(wèi)生組織列出的非傳染性三大疾病之一，預(yù)防齲齒的口腔保健品中含有一種右旋糖酐酶，能夠有效分解口腔中的有害物質(zhì)，抑制發(fā)病率。但這種酶多來(lái)源于陸生霉菌，制備時(shí)間長(zhǎng)、成本高、穩(wěn)定性差，相關(guān)企業(yè)長(zhǎng)期備受困擾。王淑軍教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)多年研究，用海洋微生物發(fā)酵提取穩(wěn)定的右旋糖酐酶，其系列口腔保健品齲齒抑制率高于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，為齲齒防治提供了國(guó)產(chǎn)新方案。

海洋微生物生產(chǎn)右旋糖酐酶

填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白

早在上世紀(jì)90年代，歐美就已經(jīng)開(kāi)發(fā)出含有右旋糖酐酶的口腔護(hù)理用品，但迄今在國(guó)內(nèi)仍未有相關(guān)產(chǎn)品上市。

2008年，王淑軍團(tuán)隊(duì)決定從海洋微生物中篩選出更安全的右旋糖酐酶。“別人去海邊是旅游，我們是去挖泥巴”，碩士研究生蔡阮鴻笑著說(shuō)。幾年來(lái)，團(tuán)隊(duì)尋遍了國(guó)內(nèi)各個(gè)海區(qū)，從近海養(yǎng)殖區(qū)、潮間帶等各類(lèi)海域的海水和海泥中采集了大量樣品。最終，從紫菜和海帶養(yǎng)殖區(qū)域的海泥中篩選獲得了多種產(chǎn)右旋糖酐酶的海洋微生物菌株。

2012年，在一次考察海上海藻養(yǎng)殖基地時(shí)，船上鐵錨的泥巴吸引了課題組成員的注意，是養(yǎng)殖基地底泥，他們用塑料袋裝了滿滿一袋。在實(shí)驗(yàn)室里，團(tuán)隊(duì)從海泥中篩選出了節(jié)桿菌KQ11。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該菌產(chǎn)生的右旋糖酐酶酶活高、穩(wěn)定性好，最適作用酸堿度符合人體環(huán)境，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)安全，具備開(kāi)發(fā)成口腔保健品的潛力。

反復(fù)優(yōu)化制劑過(guò)程

降低成本提高穩(wěn)定性

在獲得產(chǎn)酶菌株之后，如何低成本制備右旋糖酐酶制劑，就成為接下來(lái)制約應(yīng)用的難題。

目前，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)海洋微生物提取制備右旋糖酐酶的研究報(bào)道。為了使這個(gè)菌能夠適應(yīng)規(guī)?；a(chǎn)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)多級(jí)降鹽，馴化適應(yīng)的方法，以及逐步降低發(fā)酵液含鹽量，使微生物一點(diǎn)一點(diǎn)地適應(yīng)了從低鹽到無(wú)鹽的環(huán)境。通過(guò)馴化，團(tuán)隊(duì)終于獲得了可以在淡水中生長(zhǎng)產(chǎn)酶的菌株，降低了規(guī)模發(fā)酵成本，消除了高鹽廢水帶來(lái)的環(huán)保壓力。

在此基礎(chǔ)上，從1升發(fā)酵罐做起，到10升、50升再到500升，對(duì)發(fā)酵條件逐級(jí)優(yōu)化，從嚴(yán)寒到酷暑，團(tuán)隊(duì)成員連續(xù)奮戰(zhàn)在發(fā)酵車(chē)間。最后，成功比擬放大到噸級(jí)發(fā)酵規(guī)模，并完成了絮凝工藝的優(yōu)化和高速離心與板框壓濾的對(duì)比。最終，團(tuán)隊(duì)通過(guò)超濾實(shí)現(xiàn)了酶蛋白的高效回收，形成的工藝條件與現(xiàn)有技術(shù)相比利率大幅提高。

隨后，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制了液體酶長(zhǎng)期室溫保藏的復(fù)合穩(wěn)定劑。酶是蛋白質(zhì)，在常溫條件下易變性，失去活性，價(jià)值降低。團(tuán)隊(duì)通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)明了新的穩(wěn)定劑，使酶制劑可在室溫保持活性一年以上，獲得了國(guó)家發(fā)明專利。

研發(fā)系列保健品

抑制率高于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品

獲得可用于口腔保健品的右旋糖酐酶液體制劑后，團(tuán)隊(duì)趁熱打鐵，繼續(xù)開(kāi)發(fā)出一系列添加海洋右旋糖酐酶的口腔保健品，如漱口液、牙膏、口香糖等。

經(jīng)過(guò)海軍軍醫(yī)大學(xué)藥物安全性評(píng)價(jià)中心的評(píng)價(jià)，右旋糖酐酶漱口液制品生物安全性良好，無(wú)毒性和口腔黏膜刺激性。在大鼠口腔致齲模型驗(yàn)證中，團(tuán)隊(duì)研制的右旋糖酐酶漱口液對(duì)牙頸齲齒的預(yù)防效果顯著，抑制率為42%，遠(yuǎn)高于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品29%的抑制率。

目前，這些產(chǎn)品已進(jìn)入設(shè)計(jì)、宣傳、市場(chǎng)開(kāi)拓階段，一個(gè)由海洋微生物撬動(dòng)的嶄新事業(yè)已呼之欲來(lái)。

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