8月17日至19日，由中国营养学会精准营养产业分会等单位主办的第一届精准营养创新大会在上海成功举办。青岛能源所单细胞中心受邀作题为《高通量流式拉曼细胞仪（FlowRACS）：基于原位代谢功能的益生菌高通量筛选和产品活力质检》的学术报告。

当前益生菌市场因疫情后免疫需求激增而快速扩容，但低价产品充斥电商、多数未标注货架期活菌数、菌株号标注缺失问题普遍等市场乱象凸显。更关键的是，传统依赖纯培养菌落计数或测序菌种鉴定的质检技术存在耗时长的显著短板，且仅能实现单菌落精度检测，无法同步完成活菌数（viability）、代谢活力（vitality）、菌种鉴定及溯源等多维度指标分析，尤其难以应对复合益生菌产品的深度质检需求。

多维质检新技术SCIVVS

单细胞中心创新性提出“元拉曼组”概念，即一个细胞群体中所有单细胞拉曼光谱的集合，每张光谱可刻画细胞的代谢产物种类、含量及活性等M个代谢表型，相当于为细胞群体拍摄“代谢功能集体照”。基于这一原理，研究团队开发的显微拉曼光谱法（miRS）单细胞精度质检技术SCIVVS，无需先期纯培养，4-5小时内即可完成益生菌种类鉴定、活菌计数、代谢活力评估及溯源的一体化检测，较传统方法效率提升20倍，成本仅为传统方法的1/10。同时，团队进一步提出基于流式拉曼（RFC）技术的新一代SCIVVS。

该技术通量达3000细胞/分钟，是miRS的10倍；菌种鉴定准确率高达98.83%±2.26%，且能精准区分同种不同株菌株；检测深度可达1:1000，较miRS（1:99）提升10倍，即使在极低比例混合样本中也能精准识别目标菌株；通过重水（D₂O）饲喂结合拉曼光谱分析，团队建立了C-D/C-H峰值比与细胞代谢活性的线性关系，实现活菌与死细胞的精准区分及代谢活力的定量测量，为益生菌“活性”这一核心指标提供了可靠评估方法。

产学研协同推动行业标准化

团队与中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC）、伊利、蒙牛、中粮等行业领军企业成立 “益生菌单细胞技术联盟（A-STEP）”，共同推动技术落地应用。依托该技术制定的《益生菌计数及代谢活力检测  氧化氘代谢拉曼光谱法》（T/CSMT-SY002-2024）团体标准已正式发布，为行业提供了统一的技术规范。

目前，基于RFC的一站式质检方案已成功应用于伊利多菌株益生菌产品，实现细胞总数、菌株鉴定（含同种不同株）、各菌株活菌数、代谢活力及细胞异质性的全方位评估，解决了传统方法难以实现的复合产品质检难题。

从益生菌挖掘到发酵监控

除益生菌质检外，SCIVVS技术体系在“细胞工厂资源发掘”全链条展现强大价值。在菌株挖掘领域，团队利用FlowRACS技术为中粮集团高效筛选出耐8%乙醇的窖泥菌株，筛选效率较传统方法提升10倍以上，7小时即可完成传统72小时的评估工作。在人体肠道功能菌株研究中，通过“重水+纤维素孵育—拉曼检测—单细胞分选”技术路线，精准挖掘具有纤维素代谢功能的菌株，克服了传统培养方法的功能评价失真问题。在发酵过程监控中，技术可实现聚羟基脂肪酸酯（PHA）生产的单细胞原位监测，将检测时间从传统方法的48小时缩短至12分钟，同时揭示细胞间代谢异质性，为生物制造工艺优化提供关键数据。

单细胞中心将进一步整合拉曼组仪器与大数据平台，构建“菌群单细胞功能身份证系统”，实现“Who is doing What & Why”的精准解析，为生物资源挖掘、菌群快检、发酵过程监控、菌株代谢工程等领域提供全流程技术支撑。此次报告充分展示“元拉曼组”技术在精准营养产业中的核心价值，通过产学研协同创新，有望推动益生菌等功能食品行业进入“精准质检、活性可控”的高质量发展新阶段。（文/图 刘阳）