合成生物学11月最新进展!全球首例天麻素生物合成规模量产实现,生物合成技术成美国地缘政治竞争的下一个“风口”
植提桥 2022-12-08 3671
11月全球合成生物学最新进展。

文:Maggie


事件回顾:

1、一兮生物HMOs进入生产阶段,工厂落地安徽黄山;

2、DoubleRainbow宣布实现全球首例商业规模天麻素生物合成;

3、Calyxt用合成生物学开发“产油大豆”替代棕榈油,项目第一阶段已完成;

4、Conagen宣布通过生物合成技术开发出99%的高纯度萝卜硫素;

5、美国国家安全顾问:生物技术将成美国地缘政治竞争的下一个“风口”;

6、Synthite与印度高校合作建立代谢工程和合成生物学中心;

7、“科技成果转化大讲坛——合成生物学专场”在天津举办;

01 原料开发


1、DoubleRainbow称实现全球首个生物合成天麻素商业化量产

11月28日,合成生物学公司DoubleRainbow宣布,实现了全球首个生物合成天麻素的商业化量产。该公司表示,正在寻找稀有成分高质量生产的方法,其开发的用于生产天麻素的生物技术和商业规模发酵工艺也将促使他们以可持续的方式生产这种药用天然化合物。

天麻素是一种天然镇痛剂,广泛应用于制药领域,天然来源的天麻素主要是天麻植物的块茎。目前,全球天麻素市场正在快速增长,因为全球镇痛药行业的规模在上涨,预计2030年将达到506亿美元。



天麻


图源:DoubleRainbow

天麻是名贵中药材,也是我国拟扩充的药食同源物质。天麻素是天麻主要活性成分,现代药理学研究显示,天麻素对于心血管以及神经系统有支持作用。天麻素的生产方法有植物提取法以及化学合成法。而天麻中天麻素含量低,工艺复杂,化学合成法因有外源污染物的产生同时生产成本仍然较高。所以未来生物合成法发展潜力巨大。

2、一兮生物HMOs进入生产阶段,工厂落地与黄山

具体报道见:一兮生物HMO产线落成仪式11月28日黄山举办

11月,一兮生物宣布其HMOs正式进入生产阶段,拉开了国内HMOs发展落地的新的一页。据了解,一兮生物的工厂坐落于安徽黄山,其原定于11月28日的产线落成仪式由于受到疫情影响进行了延期,具体时间植提桥将第一时间公布。



工厂员工操作培训

图源:一兮生物

HMO是母乳中仅次于脂肪和乳糖的第三大固体成分,也是以更接近“母乳”成分的优势快速出圈,但正因如此,它无法通过天然方式获得,生物合成成为了主流的方式。当前,HMO中非常普遍且研究充分的是2'-岩藻糖基乳糖(2‘-FL)、3-岩藻糖基乳糖(3-FL)、乳糖-N-四糖(LNT)、3'-唾液酸乳糖(3‘-SL)和6'-唾液酸乳(6‘-SL)。

今年澳新食品标准局(FSANZ)先后批准了科汉森公司和菲仕兰公司生产的母乳低聚糖2’-FL作为婴儿配方奶粉原料。10月28日,国家食品安全风险评估中心公开10种食品添加剂新品种意见,其中就包括2’-岩藻糖基乳糖(2‘-FL)、乳糖-N-新四糖(LNnT)。

政策利好、加上成分鲜明的优势以及众多企业和资本的参与,都将进一步推动HMOS市场的发展和应用。

3、Calyxt用合成生物学开发“产油大豆”替代棕榈油

11月21日,植物合成生物学公司Calyxt表示,完成了研究项目的第一个阶段,也就是开发一种能够生产油的“改良大豆”,并作为棕榈油的商业替代品。

具体来说,Calyxt通过技术平台PlantSpring、生物反应器“BioFactory”,生产其想要的目标化合物,并且客户可以全年在室内制造生产复杂、稀缺的植物化合物,不受到气候的影响。

Calyxt认为,其可以借助合成生物学技术以更快速度为客户开发植物中含有的成分,其预计将在2024年第一季度完成最后阶段的工作,也就是第二阶段。

棕榈油是生物柴油的一大来源,容易受到气候变化、地区冲突、人力资源等影响,出现供应以及价格的波动。比如马来西亚就是棕榈油的重要供应地区,其棕榈油行业严重依赖海外劳动,今年由于海外劳动入境审批进展不理想,作物出现了一定的损失,也导致当地棕榈油的产量下降。作为大宗商品,稳定的棕榈油替代商品无疑是市场所急需的,长远来看Calyxt通过生物合成生产棕榈油替代品,具有很大的应用潜力和空间。

4、Conagen通过生物合成技术开发99%高纯度萝卜硫素

11月29日,Conagen公司继宣布用合成生物学技术生产99%纯度的红景天苷之外,又宣布开发99%高纯度萝卜硫素,计划在2023年开始商业化。

Conagen表示其高纯度萝卜硫素产品在全球范围内具有成本优势,可以让品牌以更低的成本将健康传递给消费者。其认为,自家的萝卜硫素是非转基因补充剂解决方案的理想选择,能够添加到产品中成为吸引消费者的一大亮点。



图源:Conagen

萝卜硫素存在于十字花科的植物当中,比如西兰花、羽衣甘蓝、萝卜等,它具有非常强大的健康益处。但是从植物中提取萝卜硫素具有很多挑战,比如提取效率很低、稳定性等。目前国内企业本森堂能够提供天然来源的萝卜硫素。

研究发现,从西兰花中提取萝卜硫素的话,每1000g西兰花才能提取出0.5g的萝卜硫素,提取效率之低可见一斑了。因此通过生物合成的方式生产高纯度萝卜硫素是一个潜力巨大的赛道,能够降低萝卜硫素的应用门槛,以更低的成本让更多人受益。


植提桥观点

可以看到在全球范围内使用合成生物学技术来制成原料的范围越来越广泛,从医药原料到功能食品/健康产品原料等等,以商业化为目的的合成的原料越来越多。而更早一步的原料产品如HMOs等,已经从研发、试验阶段真正迈入了商业化量产的环节。伴随着资本的支持和涌入,合成生物学领域的项目发展速度或许还将进一步加快。

而我们的目光也可以从生物合成产品管线的选择,分一部分给到生物合成原料规模化量产的进度以及商业化应用的环节。

02 全球观点与行业动态


生物合成技术成美国地缘政治竞争的下一个“风口”

据Lawfare(布鲁金斯学会讨论国家安全议题的博客)报道,9月14日,美国白宫举办了“国家生物技术和生物制造计划峰会”,峰会中,美国国家安全顾问杰克·沙利文 (Jake Sullivan) 宣布,美国政府预计,在地缘政治竞争的背景下,未来十年生物技术将发挥特别重要的作用,因为生物技术具有读、写和基因编辑的能力,这使得生物学具有可编程性。

具体到合成生物学,白宫认为合成生物学能够解锁的创新领域非常全面,包括健康、气候变化、能源、粮食安全、农业、供应链以及国家和经济安全。

美国计划通过几个方向的动作确保其在生物技术领域的领导地位,包括执行行政令、落实《芯片与科学法》中促进美国生物经济的举措、建立生物安全能力等。

Synthite与印度高校合作建立代谢工程和合成生物学中心

全球最大香辛料高附加值生产商Synthite与印度科钦理工大学(CUSAT)合作建立代谢工程和合成生物学中心(CMESB)。该公司计划投资2亿卢比在CUSAT校园内设置“代谢工程和合成生物学中心”。旨在扩大和加速生物技术产业的更多可能。

“科技成果转化大讲坛—合成生物学专场”在天津举办

11月26日,“科技成果转化大讲坛—合成生物学专场”在天津举办。论坛中,代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室主任、天津科技大学生物工程学院陈宁教授谈道,细胞培养基是生物医药产业必不可少的原材料,但目前国内大多数生物医药企业完全依赖进口商品化细胞培养基,市场被欧美知名企业所垄断。细胞培养基核心组分氨基酸占比高达20%-30%(以干基计),其研发及产业化是生物医药行业若干“卡脖子”技术之一。陈教授团队,目前实现了细胞培养基用17种蛋白质氨基酸和5种非蛋白质氨基酸高端精制产品的国产化。

天津市生物基材料绿色制造工程技术中心主任、南开大学生命科学学院马挺教授在会上谈到,合成生物学技术促进细菌纤维素产业化,而细菌纤维素可以用于食品、面膜、纺织物、医用敷料等制作。马教授团队目前筛选出拥有知识产权的高产菌株,配合深层发酵的新型生产工艺,可以实现低成本、均一性产物、产率和糖转化率双高。


植提桥观点

合成生物学的潜力已经被全球众多的企业、资本所看到,如今也成为了各国政府抢占的技术高地之一。合成生物学技术的发展将促使众多领域的原料使用门槛变低,同时也是可持续的生产方式。具体到我国,目前在合成生物学领域还有一些环节是重度依赖国外企业供应,而这也需要更多的专家学者和企业进入,破除“卡脖子”现象。

此外,Synthite与印度高校的合作也打开了另一种可能,即大企业可以利用全球范围内的高校资源、人才资源、研究资源,通过合作建立合成生物学中心强化企业在合成生物学领域的实力。


参考资料:

1、生物技术将成美国地缘政治竞争的下一个“风口”,上海美国研究;

2、“科技成果转化大讲坛”第二期“合成生物学专场”成功举办,南开大学天津校友会;


【每月专题】是植提桥推出的聚焦具体功能/技术/原料产品等方向的专题文章,我们将以月为单位,回顾复盘这一周期内相关方向(如运动营养、合成生物学、代糖)全球范围发生的事件、动态、法规进展等,并进行解读分析。

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