吴清平,男,1962年11月出生于广东省蕉岭县,广东省微生物研究所研究员,我国知名食品微生物专家。面对食品产业中存在的突出食品安全问题和传统食用菌生产急需技术升级的状况,他25年来致力于食品微生物安全和食用菌生物工程研究开发,系统解决了食品微生物安全快速检测与高效控制技术中存在的问题,为我国食品安全监控构建了技术保障体系;研发出食用菌优质高效大规模生产关键技术,实现了食用菌产业链的在线安全监控,大幅度提升了我国食用菌现代化生产技术水平,为我国食品产业的健康发展做出了突出贡献。
一、研发出食品微生物安全快速检测和高效控制技术,为我国食品安全监控构建了技术保障体系。
生物、化学和物理因素是影响食品安全的三大要素,其中微生物污染是国内外食品安全的主要威胁,据中美两国疾病预防控制中心(CDC)近20年统计,微生物污染造成的食物中毒占食源性疾病恶性事件的50%以上,所带来的巨大损失约占食品工业产值的10%,严重影响了食品行业的长远发展。由于微生物污染动态存在于食品生产和流通的全过程,且生长速度快、种类繁多容易变异,使得现有污染控制技术易失效。因此,食品工业急需快速检测技术及高效控制关键技术,才能有效控制生产过程的微生物污染,提高食品微生物安全水平。
1、突破关键技术问题,研发出食品微生物安全快速检测和高效控制技术
(1)从食源性致病菌的污染调查入手,揭示了食源性致病微生物的分布规律、累积机制和风险水平。首次系统地进行了全国食源性致病微生物的风险调查,构建了我国南方最大的食源性致病微生物菌种资源库和主要菌株基因指纹图谱库,保藏菌种近5000株。揭示了新型食品工业消毒剂及防腐剂的消毒和防腐机理,为致病微生物的快速检测、溯源和研制新型高效消毒剂防腐剂提供了重要基础数据。
(2)研制出基于我国主要基因型及特征性酶的致病菌抗干扰快速分子检测和特异性生化确证技术。建立起抗干扰微生物检测新技术、免疫吸附高效样品处理技术、致病菌分子检测与显色生化确证技术、诺如病毒和轮状病毒NASBA技术、RT-PCR技术以及生物发光微生物快速检测技术,提高检测灵敏度5-100 倍,使检测时间从数天至数周缩短至几分钟至几小时。研制出微生物生长因子等关键生化原料发酵生产技术,降低检测与控制产品成本50%以上。
(3)通过研究食品中主要病原微生物危害形成机理和杀灭机制,研发出食品工业高效安全消毒新技术。提高清洗消毒效率30%-50%,实现了食品生产中清洗消毒的在线监控。通过探索抑制水中溴酸盐生成和去除溴酸盐的机理,研发出包装饮用水致癌消毒副产物溴酸盐控制新技术,有效解决了包装饮用水行业存在的重大食品安全问题。
2、大规模推广应用系列化高新技术及产品,较好地解决了我国食品微生物安全中存在的突出问题
上述成果与国内外同类技术相比,研发出更系统和配套的食源性致病微生物快速检测技术,检测时间缩短至少2/3,特异性显著提高,较好地实现了高通量快速检测;食品微生物污染高效控制技术突破了消毒剂稳定性差、利用率低和清洗-消毒相互干扰的瓶颈,解决了食品工业中微生物安全控制技术难题。该成果系统地开发出“精确、灵敏、快速”的检测试剂盒、抗干扰微生物培养基、新型安全清洗消毒剂和实验室数字化装备4大系列的400余种产品,成功推广到海天、康师傅、达能、农夫山泉、加多宝、徐福记、椰树、李锦记等全国知名品牌在内的3000多家企业使用,并出口到港澳台和东南亚国家,较好地解决了生产过程中的微生物安全问题,取得了显著的经济和社会效益。上述主要成果“食品微生物安全快速检测与高效控制技术”获2010年国家科技进步二等奖,排名第一。
二、研制出食用菌优质高效大规模生产关键技术,大幅度提升了我国食用菌现代化生产技术水平
我国是全球食药用菌生产第一大国,但商业品种尚不足资源蕴藏量的10%,已知可食用品种2500余种,栽培成功的品种不足100种,规模化开发的品种约20种。食药用菌产业链中存在亟待突破的关键技术难题:大规模工厂化生产缺乏高值化的品种、传统栽培模式向工厂化过渡受阻于巨大的能耗成本、巨大的加工产品市场受制于缺乏精深加工新技术、发现新危害源,现有标准无法适应产业发展。只有通过从种源、栽培、深加工到质量监控关键技术的系统创新,实现产业链整体技术升级,才能推动食用菌产业实现跨越式增长。
1、针对我国传统食用菌生产技术落后的现状,研制出食用菌优质高效大规模生产关键技术
(1)发明食药用菌高值化品种快速驯化筛选新技术。研制出结合ITS和18S-rDNA序列分析的菌种基因指纹快速鉴定技术,成功用于食药用菌分类鉴定。首次建立起基于活性物质细胞评价模型和人工气候精细控制的快速驯化筛选高值化品种新技术。建立了我国首个包括非洲和西藏在内的野生食药用菌专业种质资源库,保藏菌种近3000株,成功驯化野生品种21个,高值化菌株33株。
(2)突破了食用菌大规模生产中存在的投资大和高能耗的重大关键技术难题。发明了松木屑快速除脂技术扩大原料来源1倍以上;采用选育耐高温品种节省降温能耗,以及高低温菇联动培养节省升温能耗等栽培新技术;自主研制食用菌筐式集成工厂化栽培和节能新技术及装备。经大型菇厂应用节能27%,提升工效5倍,投资和能耗只有国外的1/3-1/2,创建了具有中国特色的食用菌工厂化栽培模式。
(3)建立起食用菌活性成分原态提取法和发酵酶解深加工新技术。筛选出10多种功能活性显著的提取物,摸索出全灵芝剥壁孢子抑制肿瘤细胞生存、黏着贴壁和转移的确切功效,发现灰树花和灵芝提取物降血糖的确切功效,分离出多种食药用菌活性成份,成功开发出系列功能性产品。
(4)研制出新危害源检测控制新技术。首次发现工厂化栽培食药用菌存在金黄色葡萄球菌和单增李斯特细菌的系统污染,建立起以显色培养、多重PCR-MIX、LAMP法为主的分子检测方法,使检测时间从常规数天至数周缩短到几分钟至几小时,实现了对污染食用菌的致病菌全面快速检定。并采用高效环保污染微生物消杀技术,明显提高消毒效率,在国内首次突破了食用菌产业链的在线质量监控技术难关。
2、通过大规模推广应用,显著提高了我国食用菌产业的现代化发展水平和竞争力
上述成果作为中国食用菌协会推荐的优秀成果在我国进行了大规模推广应用,共建立广东星河、广西贵港及重庆丰都等17个大型生产示范基地,推广到无限极、汇香源、健之源、林中宝等100多家知名品牌在内的食用菌和食品生产企业,并成功输出到加拿大和坦桑尼亚,开创了我国食用菌技术输出国外的先河,取得了显著的经济和社会效益。“食用菌优质高效大规模生产关键技术研究”获2007年国家科技进步二等奖,排名第一。
吴清平研究员近十年主持和承担国家及省部级重大科研项目27项,获得省级鉴定国际先进水平成果23项;共获国家科技进步二等奖2项,省部级一等奖3项、二等奖1项、三等奖1项,均排名第一;培养了40多名博士、硕士研究生;申请发明和实用新型专利72件,其中已授权37件;在国内外学术期刊发表论文187篇,其中SCI收录43篇;主要参编著作2部;制定国家及地方标准11项。2005年获中国饮用天然矿泉水工业“突出贡献者”、2009年获中国饮料工业优秀科技工作者、2010年获全国优秀科技工作者和全国食用菌行业“突出贡献者”。