后疫情时代,中国消费者越来越重视健康问题,“无糖气泡水”“低脂低卡植物肉”“营养代餐”等以健康为卖点的新品成为食品行业创新风口,益生菌产品也不例外。
图源:Pixabay
对于微生物而言,人类的身体如同一个行走的“暖房”,而肠道就是亿万共生微生物的家园。在共同进化的过程中,肠道菌群的大部分都是无害甚至有益的。有少数被视为“机会病原体”,在机体健康的情况下难成气候,在身体平衡被打破的情况下则蓄势待发。而益生菌的出现就是为了对抗致病菌、减轻相关病情而产生的概念。
一、益生菌:从实验室到市场
依据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO),以及国际益生菌和益生元科学协会(ISAPP)的共同定义:益生菌是活的微生物,当摄入足够数量时,对宿主的健康产生益处。其中益生菌对优化人体胃肠道消化、吸收功能以及治疗由菌群失调引起的相关疾病有着重要的功效,特别是对广大有胃肠道不适症状的人群。
“益生菌”一词的英文是“Probiotics”,来源于希腊语的“Probios”,意思是 For life ——也就是终生、益生的意思。
梅契尼科夫(左)、代田稔(右)
谈起益生菌,就不得不提起一个人——“益生菌之父”梅契尼柯夫。他在保加利亚旅游时发现当地很多百岁老人,这些老人每天都会饮用酸奶。因此,他把当地老人的长寿归因于保加利亚酸奶里面的微生物。1907 年,他把这些酸奶里面的微生物定名为“保加利亚乳杆菌”。“酸奶促进长寿”这个概念存在很多争议,但是梅契尼柯夫确实是世界上第一个提出“用乳酸菌来调节肠道菌群,维持肠道健康”的理念的人,这也奠定了如今乳酸菌应用的基础。
这也启发了日本的代田稔,1930 年,他利用干酪乳杆菌发酵制成乳酸菌饮料并将其商业化,这就是后来一款单品“打天下”的养乐多。
20 世纪中叶,益生菌、微生态等重要概念被陆续提出,西方国家出现了专门研究乳酸杆菌、双歧杆菌的团队和实验室。
2016,美国FDA 特别发布了“活体生物药指南”,巨额资金被吸引并投入活体生物药研发中。受益于高通量鉴定、分离、培养等技术的进步,人类可以在乳酸杆菌、双歧杆菌之外探寻更多类别的益生菌,二代益生菌的概念也随之而出并成为热点。此外,在农业种植和养殖领域,益生菌也成为改善土壤肥力、增强抗病能力、减少环境污染、增加经济效益的利器,将生态的益生菌用于生态之中,已经越来越成为农业专家的共识。
二、何以“益生”?
不同种类的益生菌发挥着不同的功能,大致分为三类,即传统的益生乳酸菌、非乳酸益生菌以及下一代益生菌。
- 传统意义上的乳酸菌,它包括乳杆菌、双歧杆菌、乳球菌、片球菌、链球菌以及肠球菌等等。
- 非乳酸菌益生菌,对于它的研究就比较少。它主要是基于自古以来人们的饮食传统以及对其安全性和功能的长期论证,确认这一类微生物对人体也有益生功能。包括可以缓解急性腹泻、炎症性肠病的布拉迪酵母;可以缓解急性和慢性腹泻、慢性的便秘、腹胀以及消化困难的凝结芽孢杆菌;还有可以起到免疫调节作用、预防肿瘤的丁酸梭菌等等。
-“下一代益生菌”,在我们人体里面起着特殊功效的这么一类非常难培养的微生物。因为它非常难培养,所以它的前期的研究很少,但是近几年的研究已经证明,这一类菌具有非常大的益生潜力。如阿克曼氏菌、脆弱拟杆菌、柔嫩梭菌
益生菌的益生功能已经涉及到我们人体的各个角落。在 2011 年,世界胃肠病学组织颁布的《益生菌证据等级全球概况汇总》里面,把益生菌的益生功能大致分成了四类。
图源:视频《23分钟讲述益生菌的前世今生》
第一类是指具有非常强有力的证据支持的一类,包括治疗急性腹泻、抗生素相关的腹泻和便秘,预防儿童和青少年因为牛奶引起的食物过敏。
第二类是指现有大量且有效证据支持“益生菌具有某种功能”,这些功能包括特异性的湿疹和旅行性腹泻。
第三类是现有的文献,包括实验已经显示其有治疗前景,包括儿童的呼吸道感染、牙周炎、鼻部的病原体的拮抗,包括抗生素治疗导致的艰难梭菌感染、肠炎复发以及炎性肠病等等。
第四类是指未来它具有潜在应用价值的一类益生菌。这类益生菌所涉及到的疾病主要是类风湿性关节炎、肠易激综合征、结肠癌、膀胱癌、酒精引起的肝病、糖尿病和排异反应等等。
近十年的研究中,越来越多的益生菌功能被证实,其实我们发现益生菌还有很多我们曾经没有想象到的益生作用。
三、2025 年超过 770 亿美元,益生菌行业的现在与未来
自益生菌的概念被提出以来,益生菌特性及功效研究不断丰富,在近年来微生物组研究的推动下,益生菌的益处已经从改善肠道发展到治疗肠外疾病。从全球范围看,消费者对益生菌的关注度持续上升。根据《2021 全球益生菌产学研发展动向白皮书》,从 2020 年到 2025 年,全球益生菌市场预计将以 6.9 %的年复合增长率增长,2025 年将超过 770 亿美元。
益生菌在乳制品中的应用(图源:科汉森)
作为增速最快的细分领域之一,益生菌市场已然成为营养食品和大健康产业的必争之地。2020 年,新冠肺炎疫情的爆发强化了消费者对免疫营养品的认知,其中益生菌产品因具有改善肠道健康、免疫健康等功效迅速成为“新宠”。
中国市场方面,显现出头部企业持续深入、创新品牌百花齐放的积极格局。原料领域,科拓生物在 2020 年7月登陆深交所创业板,是中国益生菌原料企业崛起的标志性事件;食品领域,蒙牛推出自由乳双歧杆菌M8菌株并应用于酸奶及儿童奶粉;电商平台,Wonderlab 等品牌通过营销创新赢得了广泛认同。
虽然我国益生菌产业起步较晚,但在国家“健康中国”战略、食品工业健康转型及技术创新等多方面驱动下,国内益生菌市场呈现高速发展态势。
益生菌产业链可清晰地分为上下游两部分:上游主要围绕益生菌原料的销售,并与益生菌专利申请、产品技术解决方案紧密相关;下游主要生产食品饮料、膳食补充剂、动物饲料等类别益生菌产品。由于益生菌生产对技术要求高且前期投入大,所以许多益生菌下游企业不具备自主生产能力。
我国益生菌产业起步落后,益生菌市场长期以来也都被欧美等发达国家占据。当前,我国益生菌市场使用的菌种有 85% 左右来自丹麦科汉森、美国杜邦两家跨国公司。但是近年来,我国益生菌原料厂商发展迅速,年产能及产值突破千万规模以上的公司日益增多,包括科拓生物、锦旗生物、微康生物、一然生物、景岳生物等。
益生菌原料市场的竞争本质是专利菌株的竞争,部分国际企业正是因为拥有多株知名专利菌株,才能在全球占据优势地位。当前国内多家企业都在加强对益生菌产品的前端布局,加大自主研发和生产力度。我国企业对研发持续投入,拥有的专利菌株日益增多。
产业链下游应用广泛,横跨多个领域,包括发酵乳品、乳饮料、膳食补充剂、休闲零食等,产品品类丰富。
美国、欧盟、加拿大、日本等地的监管政策较为完善。但整体来看,各种现行制度都存在一定的局限性。益生菌行业缺乏一个清晰、实用的益生菌监管框架。监管路径的模糊性一方面会阻碍益生菌行业的创新,并最终限制与消费者健康相关的产品面市,另一方面会导致益生菌市场鱼龙混杂,危害消费者利益。与传统营养健康成分不同,益生菌是一种活的生命体,所以,监管机构需要对益生菌类产品建立一致且不同于传统营养成分的监管框架,在不阻碍科研成果充分释放、产业持续创新的同时,又能充分保障消费者权益。
四、益生菌行业创新趋势,18家国内外企业盘点
以下,35斗根据公开数据整理了国际和国内的益生菌上游企业名单。
明显看到,国际益生菌上游头部企业并非只有益生菌一项业务,除了益生菌以外,还有很多功能性菌种的培养研发所需的基础都是相似的。上游企业围绕为下游客户提供完备的稳定体系解决方案,不断研发新的菌种、不断派生自身的业务条线,对于益生菌企业来说,研发能力、生产线建设越完备全面,自身的可服务下游客户范围便越广泛,提供的服务也将更优质完善。
科汉森:1874 年由丹麦药剂师 Christian D.A. Hansen 创立,总部位于丹麦荷尔首姆市。2009 年 9 月签署《联合国全球契约》,2010 年 3 月,在丹麦纳斯达克 OMX 证券交易所上市交易。具百年菌种研究历史,从事酶/益生菌/天然色素以及用于膳食补充剂/非处方药/婴儿配方奶粉等产品的研发生产。具备 130 多年菌种研究历史,是自有营养健康中心益生菌供应商,拥有世界上较大,生产能力强的菌种工厂。
杜邦:美国杜邦公司是国际知名化工企业,业务领域涉及食物与营养、保健、服装、家居及建筑、电子和交通等诸多领域。杜邦公司拥有百年菌种发酵生产经验,并以全球领先生物配料公司的广泛资源为后盾,由旗下的营养与健康事业部负责益生菌的研究和生产,并由微生物组研究益生菌对健康和养生的用途。2011 年杜邦以 63 亿美元收购总部位于丹麦哥本哈根的酶及食品专用添加剂制造商——丹尼斯克,丹尼斯克是排在诺维信之后的全球第二大工业酶制造商,收购丹尼斯克有助于增强杜邦公司在工业生物技术,包括再生能源与材料等领域的领导地位。
拉曼:加拿大拉曼公司是世界上 3 大益生菌制造商之一,产品线包括单菌,配方份和药品。拉曼公司(Lallemand Inc.)是拉曼人类营养(Lallemand Health Solutions Inc.)的母公司,是一家加拿大私营企业,专注于从事酵母、细菌、及微生物相关成分的研发,生产和市场营销等业务。
恒天然:成立于2001年10月,简称“恒天然”,其性质原是一家合作社,总部位于新西兰。恒天然集团由当时新西兰最大的两家乳品公司和新西兰乳品局合并而成,是新西兰当地最大的公司。年销售额达80亿美元,是新西兰国内最大的公司,也是世界上第6大乳品生产商。恒天然采用合作社模式——由约10,500名新西兰奶农共同拥有,奶农向恒天然提供牛奶。恒天然也是新西兰最大的企业,占新西兰出口总额的25%,出口约85%的新西兰牛奶。
达能:总部设于法国巴黎,是一个业务极为多元化的跨国食品公司,集团的业务遍布六大洲、产品行销100多个国家。达能把“通过食品,为尽可能多的人带来健康”作为企业使命,在基础乳制品和植物基产品、饮用水和饮料,以及专业特殊营养三大业务下,积极发展关注健康且具有增长潜力的产品品类。旗下拥有众多知名的国际品牌(如Actimel、碧悠、Alpro、爱他美、Danette、Danio、Danonino、依云、纽迪希亚、诺优能以及富维克)和发展强劲的当地品牌。
我国益生菌产业起步较晚,处于高速发展阶段。在 20 世纪 90 年代,益生菌在我国的研究才真正起步,中国的益生菌产业开发也相对落后于欧洲、日本等地区。进入 21 世纪后,人们的健康化需求和对益生菌了解逐步提高,我国科技部也高度重视益生菌的基础研究发展和产业化升级,国内益生菌市场发展迅速。
科拓生物: 2003 年成立于北京怀柔科学城,是研发、生产和销售益生乳酸菌及其制品,并提供整套产品解决方案的国家高新技术企业,是一家食品添加剂综合生产公司,其产品广泛应用于食品工业、健康医疗、畜牧养殖和农业种植等领域。该公司主要为蒙牛乳业供给食品添加剂(乳制品增稠剂等)、益生菌原料粉等,蒙牛营收占比为 76%,其他客户光明乳业、圣牧高科、科银优等均为乳制品行业企业。
微康生物:是一家专业专注益生菌及其衍生物的研究、开发、生产及应用的国家高新技术企业,为食品(功能性食品、发酵食品、乳品、餐饮、烘焙、休闲食品等)、保健食品、精准医学、日化用品、农业微生态及环保等领域提供有益微生物菌种(菌粉)、衍生产品及制剂 ODM/OEM 等完整解决方案。
生合生物:成立于 2000 年,从事生物转换和生物合成的研究与应用。2003年在大陆成立了生合生物科技(南京)有限公司,致力于乳酸菌等相关产业的研究与制造,同时从乳酸菌原料出发。
五、中国企业如何寻找发力点?
目前国际益生菌产业上游专利申请主要由俄罗斯、日本、美国等传统的益生菌开发强国垄断,全球原料供应也被丹麦科汉森与美国杜邦等寡头垄断。我国对于益生菌开发的配套政策开展缓慢,与传统益生菌开发强国上游 15-30 年差距,目前正奋力追赶。我们认为,中国本土企业可以从以下三个方面着手:
1. 菌株的本土化:越来越多的研究证明不同地区、不同饮食、不同生活习惯甚至不同遗传背景的人群,其肠道微生物结构是有非常明显的区别的。市面上常见的商品化益生菌很可能并不适合中国人群肠道。来自中国人群健康肠道或传统发酵食品的益生菌将成为开发适合中国市场的益生菌产品的最佳原料。
2. 益生菌的个性化:所谓个性化,就是根据每个人个体差异的肠道菌群及其遗传背景,设计出针对不同个体的具有个性化营养属性的相应益生菌配方。
3. 下一代益生菌:这个概念是爱尔兰皇家科学院院士Colin Hill和他的团队提出的。他们认为“下一代益生菌”应该包括各类尚未得到应用的肠道非典型的益生菌以及基因改良微生物。这类“下一代益生菌”应该是过往研究益生菌及肠道微生物的实验室的研究对象,这类菌最终可能会并入益生菌名单或者转变成为生物药物。
参考文献:
1. 热心肠研究院:23分钟讲述益生菌的前世今生
2. 热心肠研究院:《2021全球益生菌产学研发展动向白皮书》
3. 天风证券:《多场景加速培育消费习惯,益生菌走向专业化发展》
注:本文来自35斗公众号,作者孟星,文中如果涉及35
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