科创中国

行业领域

生物与新医药技术

需求背景

随着科学的进展，人类对于微生物如何影响人体消化、免疫、代谢、甚至精神面貌有越来越多的理解；其中益生菌是一类对人体有帮助的微生物菌群，适当的食用对于人体健康有正面助益。大量研究报告指出肠道微生物或益生菌对一些耐力极度优异的运动选手或是职业球员具有积极正面的贡献。研究证实长双岐乳杆菌是一株耐胃酸胆盐的益生菌，可提升前肢爆发力、有氧运动表现与抗氧化能力、增加肝醣储存量、提高肌酸激酶的表达来减低运动伤害、以及增加经过运动挑战后代谢物排除之能力，进而达到改善运动表现及消除疲劳等生物活性功效。随着运动产业的蓬勃发展，规律的运动训练已非运动员所专属，规律的运动训练已经普及化，一般体能锻炼者除了想增强运动表现外，更希望能够提升肌肉量及基础代谢率，进而锻炼出一个健康且强壮的身体。肌肉合成主要是依靠必需胺基酸混合物或分离的蛋白质，因此许多体能锻炼者在运动后都会补充胺基酸补充剂，以弥补运动中所造成的蛋白质流失及补足饮食中蛋白质摄取量的不足。目前市面上常用的运动后胺基酸补充剂多为精胺酸，而有研究发现补充精胺酸(不论是单独或与咖啡因、肌酸或两者联合使用)不能明显提升运动成绩或改善疲劳后恢复时间，此外，精氨酸也不适合所有人食用，因此提供一个可用于增加肌肉量及提升运动表现的胺基酸补充剂即为相关市场急欲解决的问题。

需解决的主要技术难题

通过全基因组测序分析的方法解析益生菌菌株减少疲劳的原理困难：同时以肠道微生物为靶点，利用肠道微生物宏基因组学结合其它“组学”的方法，通过生物制剂益生菌的摄入干预和缓解疲劳相关作。我们搭建了微生物组学与生物工程技术平台，在益生菌的制备及发酵工艺方面优势突出，获得了多项为市场认可的产品。为企业的特色支撑平台，该项目在原来益生菌工艺平台、微生物系统生物学技术平台等基础上进行仪器和人员重组、筹措等方式建立，经企业总体规划和布局的前沿技术支撑平台。项目主要研究内容本项目采用独创的微生物组学技术和CRISPR基因编辑技术，开发出益生菌产品，较传统相较功能单一、针对性弱、提质增效效果不明显等现有产品，具有菌种多功能，改善人体免疫力、缓解疲劳的优势。

期望实现的主要技术目标

1.将进行全基因组测序和基因组注释以鉴定细菌菌株及其作为下一代益生菌的益生菌潜力。

2.代谢物相关基因和途径的特征。

3.利用内源性基因编辑系统调控代谢物基因表达，开发下一代益生菌。

4.研究下一代益生菌菌株在减少疲劳方面的潜力。

需求解析

解析单位：“科创中国”医疗康养产业科技服务团（中国生物工程学会） 解析时间：2023-11-13

陈修来

江南大学

教授

综合评价

此需求描述已足够清晰，方便专家进行需求跟进。研发具有抗疲劳和提升免疫力的益生菌菌株，并实现产业化。此需求无需跨行业专家共同解决，技术解决路径如下：一是调研人体运动后产生疲劳的机理，对现有抗疲劳的方法进行总结，尤其是和益生菌相关的方案进行总结，设计实验方案，二是以肠道微生物为靶点，利用肠道微生物宏基因组学结合其它“组学”的方法，通过生物制剂益生菌的摄入干预和缓解疲劳相关作用机理筛选最佳益生菌，对测试结果进行优化实验方案，形成一套完善的抗疲劳益生菌研发方案，并进行放大实验实现产业化。

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