精准发酵打破天然提取的局限,实现了高效、可持续的生产,是新原料发展趋势。
作者 | Lisa
在健康养生备受瞩目的当下,乳铁蛋白这个名字频繁出现在各类报道宣传,以及食品、保健食品的配料中。今天,就让我们深入探寻乳铁蛋白的神秘世界,揭开它从传统生产到生物合成精准发酵的发展过程。
01 乳铁蛋白的前世今生
1939年,科学家从牛奶中分离出一种微红色蛋白,当时它的功能还不为人知。直到1960年,经过深入研究,这种蛋白被确认为铁结合糖蛋白,并被正式命名为 “乳铁蛋白”,由此开启了人类对它的探索之旅。
到1990年代,科学家们开始在婴儿奶粉中添加乳铁蛋白进行实验,验证其对婴儿成长发育的积极影响。
乳铁蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁中,是母乳的重要成分之一,在初乳中的含量较高,每升可达7克左右。
乳铁蛋白的发展历程
制图:植提桥
长期以来,乳铁蛋白主要从牛奶中通过工业化提取,这种传统提取方式效率极低,生产成本高得惊人。而且在提取过程中,大量活性成分流失,使得乳铁蛋白价格居高不下,一度提价到3万元/公斤,成为食品界的高不可攀的存在,主要应用于婴幼儿奶粉和高端保健品领域。
近年,随着科技的飞速发展,生物合成精准发酵技术异军突起。
2022 年,新加坡的 TurtleTree 宣布成功生产出可持续乳铁蛋白;澳大利亚的 All G公司利用合成生物学和精准发酵技术,生产出高纯度的重组牛乳铁蛋白;NewPro 采用毕赤酵母和多种丝状真菌底盘进行蛋白表达,提高乳铁蛋白得率。
这些突破为乳铁蛋白的大规模生产和广泛应用带来了新的曙光。
02 生产技术大揭秘
目前,乳铁蛋白的生产技术呈现多元化的格局。
传统提取法,依据《GB 1903.17-2016 食品安全国家标准 食品营养强化剂 乳铁蛋白》,工艺要求是以乳及乳制品为原料,经分离、杀菌、提取、精制、干燥制得。传统工艺提取的乳铁蛋白保留了天然构象,但其资源浪费大、成本高、活性损失严重的缺点限制了它的进一步发展,但仍是目前市场应用较多的来源。
乳铁蛋白的不同生产工艺
制图:植提桥
微生物发酵技术,如NewPro 通过采用毕赤酵母和丝状真菌底盘进行蛋白表达,能够高效生产非动物源的乳铁蛋白;具有成本低、可规模化生产、无需依赖动物奶源等优势。
转基因动物技术的开发,2012年新西兰AgResearch 尝试培育转基因奶牛,让其乳汁直接分泌较高含量的乳铁蛋白。但由于存在技术障碍、伦理争议和商业化难度大的问题,尚未实现商业化应用。
03 法规博弈,规范生产
为了保障消费者的食品安全,各国对乳铁蛋白制定了严格的法规:
中国:乳铁蛋白作为营养强化剂,它可用于婴幼儿配方食品和普通食品,如调制乳粉、调制乳、风味发酵乳、含乳饮料的产品中,添加量≤1g/L或≤1g/kg。
国内仅允许传统提取法生产的乳铁蛋白用于食品,生物合成技术生产的乳铁蛋白需通过新食品原料审批,2024年4月,国家卫生健康委员会受理重组人乳铁蛋白食品添加剂新品种的申报,目前,正在审理中,还没有通过案例。
欧盟:在2012年批准牛乳铁蛋白可用于婴幼儿配方奶粉(≤1g/L)和特殊医学用途食品。
美国:传统乳铁蛋白已有多款产品通过GRAS 认证,允许用于婴幼儿配方奶粉、运动营养品等。但对于重组乳铁蛋白,2023年新加坡公司TurtleTree 提交的酵母表达产品的 GRAS申请,截至2025年仍在审核中。
04 竞相布局,开启融资热潮
乳铁蛋白巨大的市场潜力吸引了众多企业纷纷布局。
●2020年Helaina 获4500万美元融资,2024年10月完成4500万美元的B轮融资,2023年5月宣称研发的乳铁蛋白步入大规模商业化生产准备阶段。企业融资用于扩大人乳铁蛋白产品Effera™的销售与生产 。
●2022年5月23日,飞鹤成为国内乳品行业率先成功获批乳铁蛋白生产许可企业;2024年飞鹤与日本协和发酵合作开发精密发酵生产乳铁蛋白技术,实现双技术国产化——乳铁蛋白提取和精密发酵技术。
●2022年8月TurtleTree 公司宣布生产乳铁蛋白,使用精密发酵技术制造可持续乳铁蛋白,获得美国“self GRAS”认证。
●2024年12月All G 公司重组牛乳铁蛋白,在美国获得“self GRAS”认证,生产成本低于乳制品来源的乳铁蛋白。
●2025年2月25日恒天然和帝斯曼芬美意投资的 Vivici 公司完成3250万欧元(3400万美元)A轮融资;2024年2月Vivici推出商业化产品发酵乳清蛋白(β-乳球蛋白)并获美国GRAS认证,计划2025年下半年推出发酵合成乳铁蛋白产品。
●NewPro合成生物企业,获数百万美元种子轮融资,结合基因组编辑工具和元件以及AI 算法,用毕赤酵母和多种丝状真菌发酵法生产乳铁蛋白。除乳铁蛋白外,还通过毕赤酵母和丝状真菌开发表达天然植物甜蛋白(如索马甜和松露甜等)。
05 乳铁蛋白的产品应用 在婴幼儿乳粉中,乳铁蛋白的添加比较常见。不仅注重乳铁蛋白的高含量,还通过添加其他对婴幼儿有益的成分,如母乳低聚糖等,以更好地满足婴幼儿生长发育。 合生元小金盾HMO乳铁蛋白益生菌调制乳粉 图源:天猫 这款乳粉中乳铁蛋白含量850mg/100g,特别添加了HMO母乳低聚糖,面向体质比较弱的宝宝。 中国台湾赋康力乳铁蛋白 图源:天猫 这款赋康力乳铁蛋白,还添加了水解大豆蛋白、免疫球蛋白、低聚果糖、乳铁蛋白、全脂奶粉消化酵素(蛋白质、脂肪、乳糖分解酵素)、酵母β葡聚糖、海藻钙、木寡糖、鼠李糖乳杆菌HNOO1、游离氨基酸、牛磺酸等营养素。 规格:1g/条,共60条;乳铁蛋白的添加量10g/100g。 通过多种营养成分协同作用,从多方面提升人体机能。 宠物营养补充剂领域也出现了乳铁蛋白产品。 活性乳铁蛋白胶囊 图源:天猫 这款宠物营养补充剂由葡萄糖、鸡肝粉、啤酒酵母粉、分离乳清蛋白、生初乳粉(含IGG10%)组成,特别添加了乳铁蛋白(纯度97%)(添加量≥2g/100g)、维生素A、维生素D3、烟酸、牛磺酸、L-赖氨酸、动物双歧杆菌等营养素。 强调产品采用冷冻改造技术,保护乳铁蛋白的活性,高纯度、高添加量,适合全年龄段的犬猫。 乳铁蛋白在终端市场的应用正朝着精准化、多元化方向发展,以满足消费者对健康产品日益增长和多样化的需求。其应用范围,从人类营养领域延伸至宠物健康领域,除了传统的婴幼儿配方奶粉、蛋白粉、蛋白饮料、替代乳制品等领域,乳铁蛋白还在向膳食补充剂、保健食品、宠物食品、皮肤护理等领域拓展。 小结: 随着科技的持续进步,精密发酵等前沿技术在乳铁蛋白生产中的应用愈发成熟,生产成本大幅降低。 当务之急是合规化的推进,只有合法应用才能更大的激发市场需求,推动市场规模加速扩大。 参考文章: 1、「NewPro」完成数百万美元种子轮融资,加速推进发酵法乳铁蛋白商业化丨36氪首发 2、还记得爆炒到3万元1公斤的乳铁蛋白吗?合成技术或将终结它 3、帝斯曼、恒天然布局!合成生物又一风口迎来爆发,产能快速扩张! 4、重组乳铁蛋白技术与市场全景分析
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