香港城市大學（城大）的環(huán)境科學家研發(fā)可同時培養(yǎng)10種不同益生菌的創(chuàng)新研究計劃，在比爾及梅琳達．蓋茨基金會設立的「大挑戰(zhàn)探索計劃」中脫穎而出，獲資助10萬美元。

領導研究的能源及環(huán)境學院副教授連思琪博士是微生物發(fā)酵及生物處理專家，將與來自澳洲墨爾本大學化學工程系的Srinivas Mettu博士合作進行有關研究。Mettu博士是柔質表面及水凝膠專家。

「大挑戰(zhàn)探索計劃」鼓勵全球人士發(fā)揮創(chuàng)意，探索新穎方式以應對全球健康發(fā)展的持續(xù)挑戰(zhàn)。連博士與Mettu博士於第22輪計劃遞交申請書並成功獲得撥款。是次計劃共收到約1,700份計劃書，當中56份獲批資助（整體成功率僅為3.3%）。

研究團隊將利用資金研發(fā)一個特別設計以模仿人類腸道的「生物反應器」，能容納極大環(huán)境差異，以促進不同微生物的生長，從而同時培養(yǎng)出多種益生菌。生物反應器能以0.1美元的低成本，生產每劑含10億腸道益生菌的生物製劑。

腸道菌群是生活在人體消化系統管道內的多種微生物，其多樣性一旦降低會影響消化功能。發(fā)酵個別益生菌作商業(yè)用途雖然普遍，但卻欠缺人類腸道所需的微生物多樣性，只有含多種益生菌的活生物製劑才可達致多樣性。

連博士說：「以低成本生產腸道生物製劑非常具挑戰(zhàn)性。」她指出人體消化管道內的腸道菌群有大量帶氧和厭氧細菌，生長條件各異，如需不同的養(yǎng)份、氣體組合和酸鹼值。因此，現時的做法是先個別培養(yǎng)不同的腸道菌，然後再混合製成生物製劑，令生產過程複雜且成本高昂。 

連博士的研究名為「可生物降解、運用徑向梯度原位纖維作為培養(yǎng)基的創(chuàng)新生物反應器」。團隊將利用纖維素水凝膠作為固定材料，讓不同的腸道菌於這個具不同空間和梯度的反應器內培植。

Mettu博士說：「現有發(fā)展成熟、成本低且可生物降解的材料，如以植物製成的纖維素水凝膠，是固定腸道菌的理想媒介。然而，這些材料需運用新方法加以改造，以融入仿人體腸道環(huán)境的發(fā)酵槽。」

團隊另一位研究員、同樣來自澳洲墨爾本大學化學工程系的Greg Martin博士是專長生物處理的化學工程師，他指出：「建構一個培養(yǎng)不同腸道菌的人造環(huán)境是工程界一大挑戰(zhàn)。使用固定材料可讓不同的細菌在一個低成本及可擴展的反應器內，在各自的最佳環(huán)境快速生長。」

「大挑戰(zhàn)探索計劃」由比爾及梅琳達．蓋茨基金會於2008年撥出一億美元成立，任何專業(yè)範疇及機構的人士均可申請，至今有逾1420個來自逾65個國家的項目獲批撥款。計劃每年撥款兩次，初步資助額為10萬美元，成功的項目更有機會進一步獲批高達100萬美元的研究資助。