2016年初,我院王克堅教授課題組喜獲農業部核發的“重組畢赤酵母表達的大黃魚抗菌肽生產應用的安全證書”(農基安辦證書(2015)第036號)。據了解,這是我國迄今批準的首個海洋動物抗菌肽生產應用的安全證書,預示著源于海洋動物的抗菌肽可以在我國畜牧水產養殖業乃至醫藥業等進行開發應用。在省科技廳支持下,此重大成果被省政府辦公廳《政訊專報》單條采用并獲副省長批示。
抗生素的長期過量使用,已經導致幾乎所有的抗生素藥物都出現不同程度的耐藥性,是目前影響我國畜牧、水產養殖業可持續發展乃至人類健康的重大科技問題。抗菌肽是生物體內先天免疫系統的主要成份之一,在防御細菌、病毒、真菌、寄生蟲等病原微生物中起著重要作用,被科學家譽為“天然抗生素”。抗菌肽的抗菌機理與抗生素不同,不易產生微生物耐藥性,無有害殘留等問題,被科學界預言為最有希望替代抗生素的天然藥物,在醫藥、畜牧水產業等多個領域都具有重要的潛在應用價值。海洋生物中蘊藏著豐富的抗菌肽資源,可以據此研發出抗多種不同類型病原菌的抗菌肽產品,但利用來自海洋動物的抗菌肽基因工程產品在畜牧水產養殖業、醫藥業中的應用尚未見文獻報道。因此,深入發掘研究、開發與利用海洋生物抗菌肽,對于促進我國畜牧水產養殖業的持續健康發展乃至人類食品安全等都具有重要的科學意義和應用價值。
該項研究成果是在王克堅教授帶領的海洋動物抗菌肽研發團隊完成的。自2002年起,該團隊針對我國海水養殖產業鏈中存在的抗生素污染等重大生產問題,以研發可替代某些抗生素或降低抗生素用量的環保型抗菌肽飼料、抗菌肽防腐劑等為目標,在我國率先系列開展了海洋魚類和蟹類新型抗菌肽的研究,歷經15年的不懈努力,取得了一系列創新性研究成果。在國家“863”重點項目、國家海洋局公益項目、國家自然科學基金以及福建省重大項目等多項課題支持下,在獲得多個具有我國自主知識產權的海洋動物抗菌肽基因或蛋白基礎上,利用基因工程技術,將源于海洋動物的抗菌肽目的基因,通過規模發酵生產出抗菌肽基因工程產品,已先后獲得了多項有關抗菌肽的國家發明專利授權;研制出多個高效抗細菌、真菌和病毒等的抗菌肽基因工程產品;已先后建立高效表達抗菌肽的規模化發酵生產工藝以及作為飼料添加劑等制品的加工工藝;所研制的抗菌肽基因工程產品經國家權威資質部門的檢測以及通過在海水養殖場幾年的中試試驗(中間試驗、環境釋放試驗),證明安全有效。
基于在海洋動物抗菌肽研究上的突出成績,王克堅團隊領銜申請到福建省“2011”協同創新中心、獲批建設“海洋生物制備技術國家地方工程實驗室”。一系列科研項目的實施和高技術平臺的建設,為該團隊在我國海洋動物抗菌肽的基礎研究與開發利用方面建立了堅實的理論和技術基礎。繼獲得大黃魚抗菌肽生產應用的安全證書,目前該團隊還有一個源于青蟹的抗菌肽基因工程產品已在海洋魚類養殖場進入環境釋放試驗的研究階段;還有另一個源于蟹類的抗菌肽基因工程產品已在養雞場完成了中間試驗,這是首次將源于海洋動物的抗菌肽基因工程產品應用于禽類的中試試驗研究。在王克堅團隊辛勤研發及其“2011”協同創新中心、“海洋生物制備技術國家地方工程實驗室”等平臺的支撐下,新型抗菌肽基因工程產品開發利用的產業化前景廣闊。
(科技處、海洋與地球學院、海洋生物制備技術國家地方聯合工程實驗室)