燕窝活性成分筛选、分离鉴定及提取应用

2024/09/18
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项目计划总投入:500万元
奖励金额:面议
单位名称:厦门市燕之屋丝浓生物科技有限公司
所属领域:现代农业与食品
技术需求类型:关键核心(共性)技术
期望合作方式:联合开发
联系人:王**
联系电话:18559523172

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项目需求说明

现代研究表明,燕窝中的唾液酸和表皮生长因子等生物活性成分具有抗氧化、抗衰老、增强免疫力等生理功能。这些成分有助于清除自由基、延缓衰老过程,并能提高人体的抵抗力,预防疾病的发生。燕窝酶解与发酵技术是近年来燕窝加工领域的一个新兴方向,旨在通过现代生物工程技术来提高燕窝有效成分的提取效率和生物利用度,同时探索酶解和发酵技术对燕窝功能性的改善。尽管燕窝酶解发酵技术在国内外均显示出一定的发展潜力,但该领域仍处于相对初级阶段,面临诸多技术挑战和市场接受度的考验,燕窝酶解与发酵技术存在如下瓶颈:

①酶的选择与优化:酶的种类、来源、活性及稳定性直接影响到燕窝有效成分的提取效率和产物的特性。目前,针对燕窝特有成分(如唾液酸、蛋白质)高效分解的专用酶制剂开发不足,酶的筛选和优化仍是一个挑战;

②发酵条件控制:发酵过程中,温度、pH值、时间等因素的精确控制对产物质量至关重要。如何在保证燕窝原有营养成分不被破坏的前提下,通过合理的发酵条件调控,提高产物的生物活性和口感,是一个技术难题;

③产物安全性与功效评估:酶解及发酵产物的成分复杂,需要进行严格的质量控制和安全性评估,以及新生成物质的安全性与功能性得到验证;

④规模化生产:将实验室成果转化为工业化生产时,如何保持酶解发酵过程的高效稳定,是实现商业化、产业化的一大障碍。

攻关方向及主要技术指标参数:

1、燕窝酶解技术

(1)基于燕窝蛋白质组分数据库建立、NCBI-protein数据库检索、PDB数据库检索、计算机分子对接仿真模拟特定功能所需肽结构、基于DOE的计算机辅助酶切位点计算、最小化/最大化MLR模型确定最佳水解参数等手段,对燕窝定向活性肽制备工艺进行设计;

(2)通过抗氧化、酪氨酸酶抑制活性等评价指标,结合体外试验和分子生物技术手段,优化具有高活性的燕窝活性肽,以适应燕窝的营养体系;利用液质联用等先进分析平台,对燕窝肽进行定量和定性分析,明确燕窝肽特征性结构。对酶添加量、酶解温度、时间、底物浓度、pH值等关键参数进行优化,以提高酶解效率和产品质量;

(3)用HPLC液相系统对活性肽进行分离,通过MS质谱系统对分离的活性肽进行质谱分析,得到活性肽序列结果,建库比对得到活性肽特征肽序列;

2、燕窝发酵技术

(1)基于风味组学技术筛选适合于燕窝发酵的益生菌1-2株,通过顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术解析发酵产品的特征风味成分;

(2)基于UPLC-QTOF MS检测平台分析燕窝发酵产品中唾液酸、多肽、多糖和短链脂肪酸等功能活性成分含量;

(3)采用益生菌(单菌或混菌)发酵燕窝,研究发酵条件,确定最佳的发酵工艺,输出可工业化生产的益生菌发酵燕窝滤液工艺;

(4)采用体外抗氧化实验或细胞实验【HaCaT(人永生化角质形成细胞)或HDF(人皮肤成纤维细胞)或黑色素瘤细胞】分别评价燕窝发酵液抗氧化、抗光损伤、抗皱及美白等作用,筛选出作用最优的1种燕窝发酵液;


现有基础条件情况

企业目前拥有国内一流的研究试验和成果转化条件,具有完善的研究、开发、试验条件,技术中心专属空间面积为5000平方米,建有中试车间,配置原值达2000多万的国内外先进设备,其中包括离子色谱仪、商业原子吸收光谱仪、商业无菌快速检测仪、恒温培养箱、高压均质机、UHT等大中型仪器设备。目前企业研发工程师总计58人,其中高级工程师1名,博士2人,本科以上学历员工占比为96.55%,研发人员具备扎实的理论知识与专业的研发技术。多项技术带动了国家食品安全领域的科技进步,保障了国人的食品安全问题,支持国家燕窝大健康生物技术,进一步推动食品产业营养健康发展。截止至2024年8月31日,国内外授权专利共计152项,发明专利23项。目前燕窝活性肽相关专利技术已申请11项发明专利,其中3件PCT国际专利技术。企业通过自研创新生产技术与产品创新,成功实现酶解技术产业化应用,产品具有良好的稳定性与营养价值。

预期成果及经济社会生态效益

首先,燕窝精细化加工产物的应用将有助于提升公众的健康水平。其具有抗氧化、抗炎、抗衰老等多种生物活性,能够有效改善人体健康状况,延缓衰老进程,提高生活质量。通过广泛将燕窝精细化加工产品应用于健康食品和保健品领域,可以为广大消费者提供更为天然、健康的保健选择,促进全民健康水平的提升。

其次,燕窝精细化加工产业的发展将带动相关产业链的发展,创造更多的就业机会。涉及原料采购、加工、提取、销售等多个环节,需要大量的劳动力和技术支持。随着燕窝市场的不断扩大,相关产业链也将得到进一步发展,从而创造更多的就业机会,缓解社会就业压力。

此外,福建省作为燕窝深加工的聚集地,具有产业生产优势,燕窝肽及发酵燕窝浆的应用还将促进传统燕窝产业的转型升级。传统燕窝产业主要以原料销售为主,附加值较低。而燕窝精细化加工产物的开发和应用则可以将燕窝原料转化为高附加值的产品,提高燕窝产业的整体效益和竞争力。这将有助于推动传统燕窝产业的现代化和可持续发展,为燕窝产业的未来发展注入新的活力。

项目完成拟发表论文1篇,申请发明专利1项,制定企业标准1项。


对技术难题解决应征方要求

资质条件与科研能力要求:

项目团队应具备较强的科研实力,包括拥有高水平的科研团队、完善的科研设施和丰富的科研经验。应参与过国家重点研发课题,获参与省市级生物类科技计划项目。团队负责人应具有教授或高级工程师职称,团队组织架构科学完整,研发基础设备完善,能够承担项目重点科研工作。

项目时限:

项目实施期限自2024年9月至2025年8月,项目终止前30工作日实施验收与项目产业化工作。

产权归属:

1、各项目单位在执行本项目之前已取得的知识产权如应用于本项目其归属不变。

2、在本项目完成的成果归属权,包括但不限于知识产权、专利申请权和所有权,均归需求方所有,应征方拥有署名权。

3、应征方完成项目的研究开发人员享有在有关技术成果文件上写明技术成果完成者的权利和取得有关荣誉证书、奖励的权利。

利益分配:

项目技术产业化成果归需求方所有。


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