【技术】凯莱英合成生物学崭露头角：大肠杆菌从头合成红景天苷确保稳定可持续供应

转自：凯莱英Asymchem

合成生物学近年来呈现出蓬勃发展的态势，在全球范围内掀起一股热潮。在科研领域，技术的不断创新和突破为大宗廉价工业品的绿色制造、高附加值化合物的可持续生产、昂贵医疗产品的平价替代、未来食品和生物基材料的超前部署带来了前所未有的机会。

工业和医药等领域对合成生物学的投资和研发，进一步促进了该领域的繁荣，为廉价生产各种生物制品和化学品提供了无限可能，推动了技术和商业模式的变革。

这股热潮不仅加速了合成生物学产品在商业领域的落地，也促使更多企业投身于这个充满潜力和机遇的领域。国内大批企业也纷纷押注于这一赛道，竞相利用合成生物技术开发各类产品，取代传统的化学合成和植物提取方法。

近日，天津凯莱英生物科技有限公司在合成生物学领域取得了突破性进展。通过对大肠杆菌进行改造，成功解决了微生物合成红景天苷的难题，该成果近期已申请多个国家专利，部分专利已授权（如授权号CN118389391B，专利名称《基因工程菌、其制备方法及其在从头合成红景天苷中的应用》）。

其微生物细胞工厂团队成功将大肠杆菌从头合成红景天苷的产量提高至47.67g/L，创下了微生物合成红景天苷的最高产量。这一技术利用大肠杆菌作为底盘菌株，无需添加任何前体。相较于行业内广泛使用的酵母底盘，该技术具有更短的发酵周期、更高的生产强度和更低的生产成本，更适合产业化应用。

2024年初，红景天苷项目已顺利完成了500L中试发酵并打通至后处理纯化的放大生产完整链条。最近，公司进一步完成了5000L规模的放大生产，单批次可生产超100公斤的高纯度产品SAL-98，发酵指标和产品质量均处于国际领先水平，能够满足医药、化妆品和保健品等领域的需求。这一技术突破为凯莱英在合成生物学领域的战略布局奠定了技术基础，并展现了公司在该领域良好的发展潜力。

图1. 微生物法高效生产红景天苷

红景天苷是珍贵的传统中药材红景天的一种生物活性成分，具有抗缺氧、抗疲劳、抗炎、抗抑郁、抗癌、心脏保护、抗氧化、防晒、抗皱、抗衰等多重功效。红景天是一种生长在高寒、缺氧、紫外线强、昼夜温差大的高海拔地区的植物，被多部中医药典籍如《神农本草经》《本草纲目》等所记载，具备多种药理活性，被誉为“高原人参”。

红景天于2002年被列入我国卫生部颁布的“可用于保健食品的物品”名单，并于2021年被收录于药监局发布的《已使用化妆品原料目录》。随着人们对其药理作用认识的不断深入，红景天苷的需求量与日俱增。据公开资料，在保健品领域每年有约15~20亿元的销售额，在化妆品市场每年有约1亿元的销售额。

2021年，国内红景天提取物的产量在1100吨左右，其中红景天苷的需求量近250吨。然而，由于过度开采和出于生态保护的考虑，红景天已于2021年被列入我国Ⅱ级《国家重点保护野生植物名录》。

图2. 红景天苷介绍

凯莱英采用合成生物法生产的高纯度红景天苷SAL-98，能够确保其稳定的可持续供应，是植物来源红景天的有效替代品。

科学研究数据已证实了生物法生产的高纯度红景天苷的安全性，一些临床结果也支持其提高氧摄入和抗疲劳等功效。红景天苷已被开发成为保健品，并被多家企业利用其防晒、抗皱、抗衰、抗氧化等性能用于化妆品的产品开发中。

图3. 凯莱英开发的合成生物技术平台

除红景天苷外，凯莱英还利用搭建的合成生物学平台布局了多个产品管线的开发，包括芳香族类、萜烯类、抗生素类等产品，并已成功开发出合成白藜芦醇、羟基酪醇和香紫苏醇等产品的高产菌株。

目前，天津凯莱英生物科技有限公司开发了一系列自主创新的菌株改造技术和高通量筛选技术，结合公司的酶进化和AI技术等核心优势，具备利用大肠杆菌、酿酒酵母、解脂耶氏酵母、放线菌等多种微生物进行产品开发的能力。

同时，公司具有规模化的发酵生产及后处理提取工艺能力，可为客户提供定制化方案，确保项目的顺利进行和产品的成功落地。凯莱英期待未来看到更多合成生物学的创新成果，为医药、食品、农业、保健品和化妆品等领域的可持续发展创造更多机遇。

（转自：凯莱英Asymchem）

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