合成生物學(xué)近年來呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，在全球范圍內(nèi)掀起一股熱潮。在科研領(lǐng)域，技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破為大宗廉價(jià)工業(yè)品的綠色制造、高附加值化合物的可持續(xù)生產(chǎn)、昂貴醫(yī)療產(chǎn)品的平價(jià)替代、未來食品和生物基材料的超前部署帶來了前所未有的機(jī)會(huì)。
工業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域?qū)铣缮飳W(xué)的投資和研發(fā)，進(jìn)一步促進(jìn)了該領(lǐng)域的繁榮，為廉價(jià)生產(chǎn)各種生物制品和化學(xué)品提供了無限可能，推動(dòng)了技術(shù)和商業(yè)模式的變革。
這股熱潮不僅加速了合成生物學(xué)產(chǎn)品在商業(yè)領(lǐng)域的落地，也促使更多企業(yè)投身于這個(gè)充滿潛力和機(jī)遇的領(lǐng)域。國內(nèi)大批企業(yè)也紛紛押注于這一賽道，競相利用合成生物技術(shù)開發(fā)各類產(chǎn)品，取代傳統(tǒng)的化學(xué)合成和植物提取方法。
近日，天津凱萊英生物科技有限公司在合成生物學(xué)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。通過對大腸桿菌進(jìn)行改造，成功解決了微生物合成紅景天苷的難題，該成果近期已申請多個(gè)國家專利，部分專利已授權(quán)（如授權(quán)號(hào)CN118389391B，專利名稱《基因工程菌、其制備方法及其在從頭合成紅景天苷中的應(yīng)用》）。
其微生物細(xì)胞工廠團(tuán)隊(duì)成功將大腸桿菌從頭合成紅景天苷的產(chǎn)量提高至47.67g/L，創(chuàng)下了微生物合成紅景天苷的最高產(chǎn)量。這一技術(shù)利用大腸桿菌作為底盤菌株，無需添加任何前體。相較于行業(yè)內(nèi)廣泛使用的酵母底盤，該技術(shù)具有更短的發(fā)酵周期、更高的生產(chǎn)強(qiáng)度和更低的生產(chǎn)成本，更適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
2024年初，紅景天苷項(xiàng)目已順利完成了500L中試發(fā)酵并打通至后處理純化的放大生產(chǎn)完整鏈條。最近，公司進(jìn)一步完成了5000L規(guī)模的放大生產(chǎn)，單批次可生產(chǎn)超100公斤的高純度產(chǎn)品SAL-98，發(fā)酵指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量均處于國際領(lǐng)先水平，能夠滿足醫(yī)藥、化妝品和保健品等領(lǐng)域的需求。這一技術(shù)突破為凱萊英在合成生物學(xué)領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，并展現(xiàn)了公司在該領(lǐng)域良好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
紅景天苷是珍貴的傳統(tǒng)中藥材紅景天的一種生物活性成分，具有抗缺氧、抗疲勞、抗炎、抗抑郁、抗癌、心臟保護(hù)、抗氧化、防曬、抗皺、抗衰等多重功效。紅景天是一種生長在高寒、缺氧、紫外線強(qiáng)、晝夜溫差大的高海拔地區(qū)的植物，被多部中醫(yī)藥典籍如《神農(nóng)本草經(jīng)》《本草綱目》等所記載，具備多種藥理活性，被譽(yù)為“高原人參”。
紅景天于2002年被列入我國衛(wèi)生部頒布的“可用于保健食品的物品”名單，并于2021年被收錄于藥監(jiān)局發(fā)布的《已使用化妝品原料目錄》。隨著人們對其藥理作用認(rèn)識(shí)的不斷深入，紅景天苷的需求量與日俱增。據(jù)公開資料，在保健品領(lǐng)域每年有約15~20億元的銷售額，在化妝品市場每年有約1億元的銷售額。
2021年，國內(nèi)紅景天提取物的產(chǎn)量在1100噸左右，其中紅景天苷的需求量近250噸。然而，由于過度開采和出于生態(tài)保護(hù)的考慮，紅景天已于2021年被列入我國Ⅱ級(jí)《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》。
凱萊英采用合成生物法生產(chǎn)的高純度紅景天苷SAL-98，能夠確保其穩(wěn)定的可持續(xù)供應(yīng)，是植物來源紅景天的有效替代品。
科學(xué)研究數(shù)據(jù)已證實(shí)了生物法生產(chǎn)的高純度紅景天苷的安全性，一些臨床結(jié)果也支持其提高氧攝入和抗疲勞等功效。紅景天苷已被開發(fā)成為保健品，并被多家企業(yè)利用其防曬、抗皺、抗衰、抗氧化等性能用于化妝品的產(chǎn)品開發(fā)中。
除紅景天苷外，凱萊英還利用搭建的合成生物學(xué)平臺(tái)布局了多個(gè)產(chǎn)品管線的開發(fā)，包括芳香族類、萜烯類、抗生素類等產(chǎn)品，并已成功開發(fā)出合成白藜蘆醇、羥基酪醇和香紫蘇醇等產(chǎn)品的高產(chǎn)菌株。
目前，天津凱萊英生物科技有限公司開發(fā)了一系列自主創(chuàng)新的菌株改造技術(shù)和高通量篩選技術(shù)，結(jié)合公司的酶進(jìn)化和AI技術(shù)等核心優(yōu)勢，具備利用大腸桿菌、釀酒酵母、解脂耶氏酵母、放線菌等多種微生物進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的能力。
同時(shí)，公司具有規(guī)?；陌l(fā)酵生產(chǎn)及后處理提取工藝能力，可為客戶提供定制化方案，確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行和產(chǎn)品的成功落地。凱萊英期待未來看到更多合成生物學(xué)的創(chuàng)新成果，為醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、保健品和化妝品等領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造更多機(jī)遇。
