
在噬菌体赛道上跑出聊城速度
——记聊城大学农学与农业工程学院院长李玉保
■ 本报记者 胡欣
噬菌体,是自然界中广泛存在的细菌病毒,形状酷似纳米机器人,头部是钻石状多面体,长着管状的“尾巴”,其特别之处是专以细菌为宿主,是猎杀特定细菌的超强“狙击手”。可在聊城大学农学与农业工程学院院长李玉保看来,噬菌体超强的靶向性,为治疗和预防动物疾病开辟了新的研究方向。
在这个新赛道上,李玉保带领团队开展动物疫情防控、噬菌体研究和制剂开发,在养殖业“无抗”的道路上跑出聊城速度。近年来,他与噬菌体研究团队在专业学术刊物发表论文100余篇,SCI收录文章30余篇,出版著作3部,获山东省教学成果一等奖1项、山东省农业科技促进会科技兴农奖一等奖1项。
共建科研平台
成果转化新增产值7680万元
细菌性疾病是长期困扰养殖业发展的重大难题。最早,水产、畜禽出现细菌性疾病的时候,人们会选择用抗生素进行治疗。但抗生素的长期不科学使用,导致细菌耐药性问题日益严重,而且药物残留对动物源食品安全、人类健康构成威胁。2020年我国养殖业“禁抗令”实施后,“替抗”就成为破局之路。于是作为理想的替抗、减抗解决方案之一,噬菌体赛道在海内外正悄然成为热门。
自然界相生相克,噬菌体和细菌就是其中相爱相杀的一对。噬菌体寄生在细菌中,是细菌的天敌,它在宿主细胞中生长繁殖,能够引起致病菌的裂解,降低致病菌的密度,从而减少或避免致病菌感染或发病的机会,达到治疗和预防疾病的目的。
早在2012年,国内噬菌体研究还是一片荒漠之时,李玉保便开启了噬菌体研究和制剂开发工作,锁定这一领域开始深耕。
2020年,李玉保教师团队与山东信得科技股份有限公司联合打造噬菌体研发中心。由山东信得科技股份有限公司完成实验室基础装修、设备购置和每年稳定的科研经费投入,李玉保带领团队开展科研和开发,科技成果双方共享。截至目前,山东信得科技股份有限公司总投入近1000万元,每年给予团队60万元的科研经费支持。团队现有博士15人、在校研究生15人、在校本科生30余人。
“因为噬菌体自身抗菌谱太窄,一种噬菌体只能针对其宿主菌的某一种类型,一对一发挥作用。所以噬菌体配型很关键。这就需要大量的试验积累和摸索。”李玉保说。为了破解噬菌体制剂应用效果不理想的技术瓶颈,他带领团队建立了完善的动物致病菌库及噬菌体库,研制噬菌体组合用于动物性细菌性疾病防控,开展噬菌体尾丝蛋白质基因工程改造和裂解酶研究,有效提高了应用效果。目前,聊城大学噬菌体研究中心研发的禽沙门氏菌、大肠杆菌噬菌体制剂覆盖率达90%以上,在国内相关研究中处于领先地位。科技成果在山东信得科技股份有限公司进行转化,截至4月底,新增产值7680万元。
融合产学研
赋能养殖业绿色健康发展
6月23日,聊城大学噬菌体研究中心会议室里,每周例行的交流会正在进行,团队成员互相通报实验任务进展,碰撞科研思路。“我们注重团队建设和管理,开展有组织的科研。”李玉保说。
科研的目的是更好地解决养殖业实际问题。动物疫病的快速、准确诊断是疫病防控的基础和前提。李玉保带领团队与天筛科技有限公司协同攻关,建立“背包实验室”防控方案,开发常见病样品禽类86种、猪35种、牛羊54种、宠物49种。畜禽采样后,直接上管检测,操作流程简单,检测时间短,灵敏度高。“背包实验室”的推广,极大地方便了基层兽病防治。“中小型猪场疫病核酸自筛方案”成果获省“乡村振兴杯”创新创优竞赛活动一等奖。
科技研发是一项长期工程,需要大量的科研投入和时间沉淀。李玉保积极履行社会责任,担任山东省家禽产业技术体系聊城综合试验站站长,组建山东省科技特派员创新创业共同体聊城肉鸡产业服务团,走访畜禽养殖场并提供技术支持和咨询服务、疾病诊断和防治服务,为养殖户解决实际问题。
“国家一直提倡抗生素减量化行动,减少生产每公斤肉所投入抗生素的量。作为传统畜禽大市,聊城减抗行动推进情况如何,这是我们关注的重点。在噬菌体项目投入更多资源、精力以及人才,为更多养殖客户带来真正安全有效的健康养殖方案,助力提高养殖效益,这是我们的努力方向。”李玉保说。