益生菌产业化:从抗菌科研突破到生物防护市场落地

益生菌产业化:从抗菌科研突破到生物防护市场落地

原创
来源:张仔瑶
2025-08-27 15:15:27
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核心提示:随着食源性致病菌感染的公共卫生威胁日益凸显,益生菌凭借其“抗菌抑炎、安全替代”的核心优势,正从实验室研究走向产业化落地。其产业路径呈现“科研团队突破病原拮抗机制---专利抗菌菌株筛选奠定产品核心---生产企业转化产品形态---多元渠道布局市场触达”的完整链条。这不仅依托于坚实的体外体内抗菌机制研究构建技术护城河,更通过产学研合作与市场探索,推动生物防护产业从“抗生素治疗”向“微生态防护”升级。

一、 产业背景:耐药危机催生替代需求,抗菌益生菌开辟新蓝海

食源性致病菌(如大肠杆菌O157:H7沙门氏菌等)引发的感染与疫情频发,构成了严重的全球健康负担。传统抗生素疗法虽有效,但耐药性蔓延和其引发的肠道菌群紊乱等问题,使得市场对“有效且无副作用”的生物防护方案需求激增。这一空白为抗菌益生菌的产业化提供了巨大机遇。据Global Market Insights报告,2023年全球食品病原体检测市场已超过50亿美元,而抗菌成分的应用市场增速显著。其中,具有抗菌功能的益生菌及后生元成分,年复合增长率预计超过15%,尤其是在饲料替抗、功能性食品和补充剂领域,正从“概念产品”加速转向“刚需应用”。消费者对“天然、安全、可持续”的抗菌方案偏好,进一步推动了抗菌益生菌产业的潜力释放。

目前中国益生菌产业已形成“上游菌株研发与技术授权—中游原料与制剂生产—下游品牌与渠道运营”的完整生态链,日趋成熟。上游主要指高技术壁垒的核心圈,由国内外拥有顶尖菌种库的机构主导,如美国杜邦(Danisco)、丹麦科汉森(Chr. Hansen)以及中国的中国科学院微生物研究所、内蒙古农业大学、江南大学,广东省科学院微生物研究所等科研院所,其商业模式主要通过菌株专利授权和定制化研发获利。中游则是规模制造环节,包括科拓生物、蔚蓝生物、科环生物等一批具备大规模发酵和冻干粉生产能力的企业,它们为下游品牌提供原料粉或ODM(原始设计制造商)服务,产能利用率与工艺成本控制是其竞争关键。而下游品牌市场则呈现“百花齐放”格局,既有汤臣倍健、合生元等传统保健品巨头,也有如“每日的菌”、“WonderLab”等依托电商崛起的新消费品牌,品牌营销与渠道管控能力决定了其市场占有率。

二、科研筑基:从菌株筛选到机制循证,构建产业技术护城河

益生菌产业化的核心前提,是科学机制的明确与优质菌株的筛选——前者决定产品功效的可信度,后者决定产品竞争力,两大方向的科研突破已形成产业技术护城河

1. 专利菌株筛选:锁定产业化的“核心资产”

吴清平院士团队从传统发酵食品中分离出一株具有极强拮抗性的戊糖片球菌Pediococcus pentosaceus IM96(保藏编号:GDMCC No:61654)。该菌株不仅对大肠杆菌O157:H7的抑菌圈直径高达24.67 mm,更对沙门氏菌、李斯特菌、金黄色葡萄球菌等多种常见食源性致病菌表现出广谱抑菌活性,避免了产品的同质化竞争。

2. 作用机制与安全性循证:为产业化注入信任剂

(1) 抗菌机制:该菌株的活菌及其发酵上清液均具有良好抗菌活性,表明其可通过产生抗菌代谢产物(如细菌素)及竞争排斥等多重机制发挥功效。

(2) 体内功效验证:小鼠实验表明,灌服IM96菌株能显著降低由大肠杆菌O157:H7感染引起的死亡率,缓解体重下降,并有效改善感染导致的肠道病理损伤、炎症细胞浸润及肠道上皮屏障破坏(如显著提升OccludinZO-1等屏障蛋白表达)。

(3) 安全性保障:全基因组测序分析证实,该菌株不含毒力基因和耐药基因;药敏实验显示其对常见抗生素均敏感;溶血实验结果为γ-溶血(不溶血),符合食品安全级微生物要求。

三、产学研转化:从菌株到产品,产业化落地的关键一跃

科研成果需通过生产端转化为可流通的商品,才能真正实现产业化价值。在这一环节,科研机构+生产企业的合作模式成为主流,广东科环生物科技有限公司与广东省科学院微生物研究所的联动,便是典型案例。双方针对成人肠道健康维护需求,以专利菌株为核心,联合研发推出一款益生菌冻干粉产品,在产品形态、菌株保障、合规性上实现产业化适配:

(1) 形态与活性保障:采用冻干粉技术,在保障菌株活性的同时,提升产品的储存便利性与携带性,契合现代消费者 “碎片化使用” 的习惯;

(2) 菌株溯源与合规:产品明确标注菌株来源(涵盖世界长寿乡、内蒙古自治区等区域),并通过开发分子指纹技术(检测靶标(SEQ ID NO:2)及鉴定引物)实现菌株的精准溯源追踪,符合食品安全生产与质量管控规范;

(3) 产品规格设计:提供 2.0 / 袋的独立小包装及 40 / 盒(2.0 克 ×20 袋)的盒装规格,兼顾单次使用便捷性与长期使用的性价比,适配不同消费场景。

(4) 应用多元化:基于其抗菌特性,该菌株已获授权用于开发抗菌药物功能性食品/添加剂、动物饲料以及微生物制剂,展现出广阔的应用前景

这款产品的推出,标志着益生菌从 “实验室菌株资源” 向 “市场化消费产品” 的转化落地,完成了产业化进程中的关键环节。

四、市场渠道布局:电商平台的探索与挑战

产品落地后,市场渠道成为实现商业价值的“最后一公里”。对于抗菌益生菌这类兼具To B(对企业)和To C(对消费者)属性的产品,其渠道布局远非电商平台所能涵盖,需构建一个多层次、多元化的生态体系。

1. 多元渠道生态:超越零售的“三极”驱动

(1) B2B原料供应极(企业级市场):产业的隐形支柱

(2) B2B2C专业渠道极(专业市场):价值与信任的传递

此渠道通过专业机构触达消费者,建立在强大的科学背书和临床证据基础上,溢价能力最高。

1) 医疗机构:与医院的营养科、消化科合作,将特定菌株产品作为辅助干预手段,用于肠易激综合征(IBS)、抗生素相关性腹泻(AAD)等患者的营养支持方案中。

2) 母婴渠道:通过月子中心、早期教育中心、母婴店等,向婴幼儿及宝妈群体推荐具有防护功能的益生菌产品,解决儿童腹泻、肠道感染等痛点,家长付费意愿强。

3) 宠物医疗与营养:通过与宠物医院、高端宠物店合作,推广宠物用抗菌益生菌,用于预防宠物肠炎、改善宠物粪便质量,这是一个正在高速增长的“它经济”细分市场。

(3)     B2C电商与零售极(消费级市场):品牌与流量的角逐

这是最直观但竞争也最激烈的战场,核心是品牌建设和消费者教育。

1) 线上平台(电商/社交电商):天猫、京东等传统电商:是品牌旗舰店和规模销量的基础,适合完成知名度和用户积累后的转化。

2) 内容电商与社交平台:如抖音、小红书。通过科普短视频、KOL(意见领袖)测评、专家直播等形式,直观教育消费者“为何需要抗菌益生菌”,实现“种草-拔草”的闭环。这是新品牌突围的关键。

3)  线下零售:包括高端超市(如Ole‘)、药店(药线益生菌)、以及会员制商店(如山姆、Costco)。线下陈列有助于建立品牌信任度,并与线上形成联动。

2.      核心挑战与破局之路

(1) 冷链物流:成本与效力的“紧箍咒”

益生菌是活的微生物,对温度极其敏感。从出厂到消费者手中的全程冷链是保障高活菌数的生命线。但冷链物流成本通常是普通物流的2-3倍。在B2C小包裹领域,任何环节的温控失效(如“最后一公里”的快递柜暴晒)都会导致产品失效,引发客诉,损害品牌信誉。针对上述困境,需要投入研发更高端的冻干保护剂、微胶囊包埋技术,提升菌株的耐温性(如实现4-25℃常温稳定储存180天),从根源上降低对冷链的依赖,再者与顺丰冷链、京东冷链等拥有成熟网络和解决方案的物流巨头建立战略合作,实现全程可视化温控,确保履约质量。

(2) 消费者认知:从“模糊概念”到“清晰价值”

大部分消费者对益生菌的认知仍停留在“助消化”层面,对“抗菌”、“抗炎”、“屏障修复”等专业功能理解不足,难以形成购买动机。因此需要科普工作者或者宣传人员用通俗易懂的动画、科普文章、用户体验分享,讲清楚“病原菌如何致病”和“抗菌益生菌如何起效”的故事。并且持续公布类似IM96这样的专利菌株的体外、体内实验数据,并与行业协会、三甲医院合作发布专家共识或临床应用指南,提升专业信任度。

(3) 法规与标准:行业规范的“双刃剑”

监管环境决定了产品的“身份”和市场话语权。在中国,益生菌产品根据不同用途分为“普通食品”、“保健食品”和“药品”。声称“预防/辅助治疗疾病”是药品的红线;“增强免疫力”、“调节肠道菌群”是保健食品的功能声称,需经过漫长且昂贵的“蓝帽子”注册审批;作为普通食品则不能明确宣传任何功效。

因此,企业首先需根据自身实力和产品定位,明确申报路径。对于核心大单品,投入资源进行保健食品注册是建立长期壁垒的必要选择。另外头部企业可以积极参与行业、团体乃至国家标准的制定,推动建立“抗菌益生菌”的专项评价标准,将菌株特异性、抗菌效果等指标纳入规范,引领行业从无序竞争走向高质量发展。

五、产业前景与突围方向

抗菌益生菌产业已具备雏形,但要实现爆发式增长,需在以下方向持续突围:

1. 机制深度挖掘

从“是什么”转向“为什么”,深入解析抗菌物质的结构、作用靶点及免疫调节机制,为产品赋能提供更高级别的科学背书。

2. 技术迭代:提升产品核心竞争力

在菌株培育上,可进一步探索基因工程、微生物发酵技术的应用,筛选出特性更明确、作用更稳定的菌株;在产品工艺上,优化冻干技术、包埋技术,进一步提升菌株在储存、服用过程中的存活率,强化产品的技术壁垒。

3. 标准建设:推动产业规范发展

当前益生菌产业仍面临菌株标注不清晰、活性检测方法不统一等问题,需联合科研机构、行业协会、生产企业共同制定行业标准,明确菌株标识、活性指标、检测流程等关键内容,推动产业从 “快速发展”向“规范发展”转型,保障消费者权益与产业长期竞争力。

4. 资本赋能:驱动产业整合与创新提速

近年来,益生菌赛道已成为大健康领域的投资热点。资本市场不仅为菌株研发、临床试验提供资金支持,更驱动着产业整合。在投融资动向上:上游技术公司如科拓生物(已上市)、一兮生物(合成生物学技术)等获得巨额融资,用于菌株库扩建和产业化基地建设。下游新消费品牌如每日的菌等也连续获得多轮融资,用于市场开拓;另一方面,预计未来几年,拥有核心技术的上游企业和对终端市场有强把控力的下游品牌将成为产业整合的主导者,通过并购补齐自身在产业链中的短板,行业集中度将进一步提升。

5. 出海拓展:从“引进来”到“走出去”

过去中国市场多被国际菌株垄断,如今随着本土菌株研究的深入和产能的提升,国产益生菌出海正成为新趋势。企业通过对接国际标准(如FDA GRAS认证)、开展海外临床试验,推动具有中国特色的专利菌株(如源自传统发酵食品的菌株)进入东南亚、欧美市场,从“原料出口”逐步向“品牌和技术出口”升级。

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