化学用品在生活中无处不在,包括塑料、药品、化妆品、洗涤剂以及粘合剂等等。这些产品几乎都是化工产物,基于石油等化石原料经过多种化学加工程序制成。
化学方式是当前绝大多数天然产物的主要生产方式。不过,这类生产方式在为人类生活带来便利的同时,随之也带来了一系列严重的环境、土壤和气候问题。在此背景下,科学家们从未停止过探索绿色制造的脚步。合成生物学技术是化学品绿色制造的核心技术,其从原料到菌种再到过程进行全链条设计和优化。
业内普遍认为,合成生物学技术将变革传统化学品的生产模式。根据麦肯锡的预测,未来 70% 化学工艺制造的分子都可以通过合成生物学方法生产,生物制造方式有望对未来医药、化工、食品、能源、材料、农业等传统行业带来巨大影响。
生辉 Synbio 近期注意到总部位于丹麦孔恩斯-灵比的一家合成生物学公司CysBio正在通过合成生物学和代谢工程方法构建微生物细胞工厂生产高值化合物,改变生化产品的生产方式,产品涵盖了多种氨基酸、海藻酸以及多种新型化合物和材料等等。
公开资料显示,截至目前,这家成立 5 年的初创公司共获得了约 1000 万欧元的资金。其中,该公司的种子轮资金来自中国精细化工上市企业浙江新和成,同时双方还建立了合作伙伴关系。
“我们的目标是利用合成生物学等技术替代当前不太理想的生产方法,同时这种方法的生产成本能够更广泛用于生产多种现有和新成分,这种方法将取代能耗更高、污染更严重的产品或生产方法。这是真正的双赢,能够为整个价值链带来更好、更绿色的经济。”CysBio 的联合创始人兼首席执行官 Henrik Meyer 说。
Henrik Meyer 是一名农学家,也是生物技术领域经验丰富的高管,他曾在孟山都、Novozymes 和 Evolva 等生物技术公司担任过管理职位,业务涵盖战略制定、营销和业务发展。
联创兼首席科学官 Alex Toftgaard Nielsen 拥有在代谢工程、细菌生理学和合成生物学领域的研发经验。他是丹麦技术大学诺和诺德生物可持续性基金会中心的教授,也曾在丹麦公司 Exiqon 和全球最大的工业用生物酶开发商和制造商之一丹尼斯克的子公司杰能科(Genencor)任职。
联创兼硫酸化技术总监 Christian Bille Jendresen 负责新型化合物研发工作,他拥有生物工程、合成生物学和微生物遗传学背景;联创兼氨基酸技术总监 Hemanshu Mundhada 负责指导氨基酸和相关化合物的研发工作,他在菌株工程和进化以及发酵和细胞生理学方面有丰富经验。
这家初创公司的底层技术来源于创始人们在丹麦技术大学 10 多年的科学研究,相关技术已经获得了专利。研究人员指出,我们多年的研究使得改变和改造细菌的新陈代谢成为可能,从而使微生物能够产生特定的氨基酸和硫酸化生化物质。这项技术能够生产难以制造的化学分子,同时可将对环境的影响降到最低,具有很大潜力。
基于这一技术,这家公司正在以单糖等可再生原料为底物、在微生物细胞工厂中通过可持续发酵工艺生产新型化学品,包括用于氨基酸和硫酸化的化学分子。这些产品可应用于食品、饲料、营养品、制药、化妆品和聚合物行业等多个领域。
凭借这些优势,该公司在成立之初获得了浙江新和成 550 万欧元(约 600 万美元)的种子轮资金,当时还宣布已与浙江新和成达成合作协议。双方将共同开发新型且价格实惠的生物化学品,同时后者将扩大 CysBio 产品的生产和销售,加快 CysBio 将其首款产品推向市场的速度。
2021 年,这家公司还获得了欧盟“地平线”计划的两项拨款,总金额达到了 440 万欧元。管理团队当时表示,这笔资金将用于开发可作为食品和动物饲料的氨基酸,以及用于完成、升级和初步生产大叶藻酸。
根据官网的介绍,CysBio已经搭建了两大技术平台,并利用这些平台开发用于食品、饲料和制药的氨基酸,功能聚合物和新型材料的前体,修饰药物化合物以增加溶解度和生物利用度以及可生物降解的防污剂。
该公司构建了一种可持续、低成本生产氨基酸的技术,通过设计专有的细胞工厂大肠杆菌,能够组合、平衡和调整丝氨酸生产中涉及的不同代谢途径,从而生产更环保和经济的氨基酸。其声称,我们的方式将会彻底改变全球范围内氨基酸的生产方式。
另一专有技术平台是获得专利的硫酸化技术,这一技术能够对微生物进行基因改造,使它们获得对酚类化合物进行酶促硫酸化的能力。“该平台能够以更具成本优势的方式生产各种难以生产的新型分子,并且它可以以更便宜的途径生产一些现有的酚类化合物。还可以创建微生物生产菌株,作为生物催化工厂,对多种现有化合物进行硫酸盐化。”
Henrik Meyer 进一步指出,从长远来看,这种硫酸盐化技术可以开辟多种可能性,比方说提高药物的功效以及生产新的聚合物材料。
专有硫酸化技术的一个关键目标是提高某些现有药物和营养保健品的溶解度和生物利用度的方法,从而提高药物的功效。Alexander Toftgaard Nielsen 指出,这将有助于解决新药开发中的难题,我们已经看到了与制药行业合作的潜力。
该技术平台也为生产具有导电性和粘合性等新功能的新型聚合物材料铺平了道路,比方说该公司正在尝试生产杀虫剂和防污剂的成分。“当今的聚合物不具有很好的导电性,利用我们的技术,将有可能制造出导电聚合物,或者更具粘合性的聚合物,以及具有不同柔性特性的聚合物。”
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