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程扬健:带细菌回家发酵

来源:中国科学报
摘要:一株幸运的细菌超氧化物歧化酶(SuperoxideDismutase,以下简称SOD)其实是一种源于生命体的生物活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质——活性氧物质(Reactiveoxygenspecies,以下简称ROS)。对人体不断地补充SOD,具有抗衰老效果。SOD除了用于护肤品之外,欧美等发达国家还在临床使用SOD治疗心脑血管......

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程扬健在实验室观察人苍白杆菌培养液。

福建人似乎生来就有一种“创业气质”,他们商业嗅觉灵敏,骨子里埋着创业的种子,随时准备发芽生长。

 

 

 

一株幸运的细菌  

 

 

超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,以下简称SOD)其实是一种源于生命体的生物活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质——活性氧物质(Reactive oxygen species,以下简称ROS)。对人体不断地补充SOD,具有抗衰老效果。SOD除了用于护肤品之外,欧美等发达国家还在临床使用SOD治疗心脑血管疾病、抗衰老以及辐射防护等。

 

 

 

SOD分布极为广泛,在细菌、藻类、植物和哺乳动物的体内都有存在。当前,SOD作为药物大都是以动物血液为原料进行提取,国内生产SOD的资源主要来自牛猪羊等动物的血液。

 

 

 

一公斤SOD市面上售价约十几万元,但在闽北小县城松溪的SOD售价30万元一公斤,仍旧倍受追捧。

 

 

 

这种从微生物发酵生产出来的SOD纯度非常高,产量也比从其他途径获得要高,并且避免了血液来源的病毒及交叉感染危险。

 

 

 

记者连线该制备方法发明人程扬健时,他正在备课。“在中国能用微生物发酵量产SOD的企业不多。”这位闽北口音浓厚的年轻人毫不掩饰自己的兴奋和自豪。

 

 

 

程扬健是厦门大学微生物专业出身,之后在中国科学院福建物质结构研究所研究员林璋课题组读博士。林璋主要从事重金属污染与控制研究,在结合纳米与生物技术处理铬污染的两方面有漂亮的成果。  

 

 

2007年初,程扬健到全国四个铬污染地区取样培养,希望在铬污染的水域里找到生命力旺盛的微生物,用于修复受铬污染水体和吸收土壤中的重金属。

 

 

 

有一个现象让他兴奋不已。他从采集到的样品中分离出了30多种细菌,其中一种细菌在铬环境中生长态势非常好,出现了高耐受性。

 

 

 

“能在重度污染的水里生长得这么好,那它的生理生化特征肯定和其他细菌不一样。”程扬健捧着他的小三角瓶小心翼翼地观察这种生命力顽强的菌类。

 

 

 

蛋白质电泳的结果发现,有一蛋白条带又宽又亮,表达量惊人。程扬健虽然不知道这究竟是什么蛋白,但他明白这里也许会有一个意想不到的结果。通过串联质谱鉴定、氨基酸测序、和基因库比对后,SOD蛋白的真面目揭晓。

 

 

 

1928年的一天,英国细菌学家亚历山大·弗莱明在一间简陋的实验室里研究一种葡萄球菌。由于培养皿的盖子没有盖好,从窗口飘落进来一颗青霉孢子落到了培养细菌用的琼脂上。弗莱明惊讶地发现,青霉孢子周围的葡萄球菌消失了。他断定青霉会产生某种对葡萄球菌有害的物质,因此发明了神奇的抗菌药物青霉素。

 

 

 

由于国际上疯牛病、口蹄疫等疾病的蔓延,从动物血液中提取的SOD给人们带来了不少的危险因素。从植物组织中提取、制备,会造成资源浪费、破坏环境等。当前,微生物发酵生产SOD的研究报道还较少。若利用发酵工程从微生物中获取SOD,不仅可以避免上述问题,还可降低成本,实现资源的合理利用,达到更好的经济效益。

 

 

 

“经微生物鉴定,这株高耐铬菌是人苍白杆菌,SOD的高产菌,通过发酵培养,能够纯化获得大量高纯度的SOD。”有生物背景的程扬健无心插柳遇到了一个制备SOD的良种资源。

 

 

 

导师林璋得知学生的发现后鼓励道:“你大胆将它开发出来,我在背后给你支持!”

 

 

 

俩福建人的碰撞

 

 

 

毫无疑问,程扬健是个被老天眷顾的生物化学博士。而这株身在异地被他带回实验室的细菌似乎更幸运,因为它被带到了福建。

 

 

 

2010年春节,程扬健回闽北家乡松溪县——地处福建内陆山区的欠发达县。同学聚会期间,程扬健谈到这段幸运的经历。

 

 

 

第二天,同班同学便带着自己的亲戚登门拜访程扬健。

 

 

 

“那是我第一次见到陈兴华,他年轻有活力,对资本运作和市场把握有一套。”程扬健认为科研转化对接的双方对不对眼非常重要。

 

 

 

陈兴华是松溪人,曾在华西村工作达10年之久。积累了一些资本和经验后,他想回老家创业,正在四处找寻合适在家乡育成的项目。

 

 

 

陈兴华通过市场调研发现,目前国内没有用生物来产生SOD的企业。因为原材料少,国内市场的需求量并不大。但SOD在国外除了做护肤品外,还可以作为保健品、食品添加剂销售,是一个销售潜力很大的“绩优股”。

 

 

 

对于在“穷乡僻壤”的松溪转化,陈兴华表示,不仅仅因为是家乡,更看好家乡的发展前景。

 

 

 

“这里的投资环境好、劳动力资源丰富,服务意识也强,而且高铁即将建成通车,制约发展的交通瓶颈很快就能突破。”陈兴华充满信心。

 

 

 

陈兴华的拳拳赤子心让程扬健动心。“既然他赚到钱要回报家乡,我为什么不能为家乡作贡献?”他们约好年后去福建物质结构研究所进行一次正式的商务洽谈。

 

 

 

程扬健返回研究所不久,松溪县经贸局和福建百奥生物科技有限公司代表陈兴华诚意而至。

 

 

 

“因为是在老家转化,我们两个松溪人都很干脆,一次谈判成功。”程扬健和陈兴华异口同声。

 

 

 

三方交流的成果  

 

 

2011年,福建物质结构研究所在“6·18海峡项目成果交易会”(福建省举办的一个项目成果的对接会,2003年起每年6月18日举行,简称“6·18”)上与福建百奥生物科技有限公司对接成功。

 

 

 

“对方非常有诚意,最后签约时又给我们追加了一笔转化经费。”程扬健高度认可出资方的诚心而陈兴华认为这株菌非常有价值。

 

 

 

一年以后,福建百奥生物科技有限公司生产的SOD作为原料进入市场销售。记者近期再次连线福建时得知,厂房建设设备的投入在一年半后成本就已经回收。

 

 

 

“微生物发酵的方式是我们的特色,大家了解了它的优点之后推广应该不成问题。”两位福建人对SOD行业的未来发展始终充满激情。

 

 

 

对于SOD产业,陈兴华坦言,冷静分析市场后,原料市场的份额最多达到两个亿,只有把着力点放在上游向下游深化和提升上,精壮下游产品,才能加大市场份额。

 

 

 

事实上,国内SOD产业目前处于群龙无首的状态,SOD生产现在是各自为政。但真正能做到高纯度、安全的产品的企业屈指可数。  

 

 

程扬健目前已调到福建大学工作,但他仍然希望,能靠科技的力量在产业竞争中取得先机,从而带动技术进步,打造一个良好的投资环境,促进松溪当地的经济发展,回报家乡。

 

 

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