維生素C不僅是人體必需的營養素,更是抗氧化、增強免疫的“健康衛士”。在中國,維生素C幾乎是每個家庭藥箱中必備的常見藥。然而,許多人并不知曉,如今物美價廉的維生素C背后,也有一段從“面臨困境”到“全球領先”的壯闊征程。

破局:中國科學家的“菌種狩獵”

回溯到上世紀五六十年代,我國一些藥廠的維生素C生產曾面臨嚴峻挑戰。1958年,東北制藥廠率先引進了“萊氏法”生產工藝,搭建起維生素C的生產線,國內各大制藥廠紛紛跟進,從而初步滿足國內需求,改變了維生素C進口的狀況。

1960年代中期,中國科學院微生物研究所的科學家們在與北京制藥廠合作中了解到維生素C生產面臨的諸多問題。當時采用的是維生素C一步發酵法,這種方法在某個工藝階段經常感染噬菌體,影響維生素產量。他們還了解到老工藝流程中存在污染重、工人操作困難等問題。在查閱大量資料后,科學家們認為可以探索將山梨糖轉化成VC前體2-酮基-L-古龍酸的步驟也交給微生物來完成,這樣既能簡化工藝又能保障生產安全。

然而,這個想法怎么變成現實呢?當時沒有方便的基因編輯技術,想要找到能高效完成特定反應的微生物,只能一株一株地從能利用山梨糖的細菌中篩選出產酸量高的菌種。科學家們前后篩選了4500多株后才找到理想菌株,隨后又用大量的工作完善該菌種最適合的發酵生產條件。終于,中國版本的維生素C生產工藝研發成功,由于工藝中用到了兩次發酵,因此稱為“二步發酵法”。

逆襲:從“引進來”到“走出去”

二步發酵法直至今日都是我國主要的維生素C生產工藝,二部發酵技術也被海外所認可,1985年9月12日,中國的VC二步發酵技術以550萬美元的價格授權給行業巨頭羅氏,創下當年中國最大的民用單項技術出口交易額紀錄。2022年,我國VC產量近11萬噸,占全球90%以上。

每每提起VC二步發酵法,微生物所的科學家都會由衷地感到自豪。小小的維C片鐫刻著中國科學家和中國人民“自主自強、彎道超車”的氣魄,這種氣魄使中國從技術的學習者,成長為創新者和引領者,也必將在今后不斷攻堅克難,再創輝煌。

作者:中國科學院大學 中國科學院微生物研究所 王錦鴻

審核:中國科學院微生物研究所 博士后 周夢凱

來源: 科普話強國

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