
文: Truman
來源: 食研彙FTA(ID:FTA_21FOOD)
12月初,合成生物界又迎來了一記重磅投融資大事件,此次的主角是生合萬物(蘇州)生物科技有限公司(以下簡稱:生合萬物),一家以合成生物學為基礎,以人參皂苷為代表產品,為藥物、化妝品和功能性食品等領域提供高品質原料的生物科技企業。
據悉,生合萬物的Pre-A輪融資達數千萬,由毅達資本領投,中科天使、簡樸資本跟投。募集資金將用於符合GMP規範的天然產物生物製造示範線的建設及產品的應用研發。業界紛紛表示,這是繼11月登陸港交所主板上市的巨子生物之後,又一家合成生物界的新星。
首次遞表到上市僅僅用了6個月的巨子生物,雖然被冠以“重組膠原蛋白第一股”的稱號,但其在人參皂苷的賽道上也是頗具“野心”。據悉,除了現有的1條重組膠原蛋白生產線、11條功效性護膚品生產線、6條醫用敷料生產線之外,巨子生物還擁有1條稀有人參皂苷生產線和2條保健食品生產線,其中人參皂苷年產能可達到630公斤。
IPO之後的巨子生物,毫不掩飾地對外表示,將把人參皂苷視為未來的“王牌”,並為此擴充產能,計劃在2024年下半年,實現稀有人參皂苷產能267.8噸/年,相當於現有產能的425倍。
而“融資新星”生合萬物,現有產品線覆蓋多種人參皂苷單體等天然化合物,包括人參皂苷CK、Rg3、Rh1、Rh2、F1、Rg2和三七皂苷R1、R2等稀有成分。生合萬物表示,公司可以實現人參皂苷的各種單體成分的高產率、高純度、低成本的生產,以純度為例,公司的人參皂苷的純度超過99.5%,處於行業領先水平。此外,生合萬物另一大優勢是——天然化合物途徑解析、設計、重構和定向異源合成的生物技術平台。基於此平台,其研發團隊解析了稀有人參皂苷、三七皂苷(R1、R2、U)和絞股藍皂苷(XIII、XVII、LXXV)等20+種三萜皂苷的合成途徑。
01
合成生物學,加速“人參自由”
作為地球上最古老的孑遺植物之一,人參的應用曆史悠久,如今也滲透在生活的方方麵麵,從糖果、飲品,到洗護用品。人參的主要活性成分是人參皂苷,此外還含有糖類、氨基酸、維生素、蛋白質、多肽、有機酸等物質。研究表明,人參皂苷的藥理學活性主要表現在抗疲勞、延緩衰老、增強免疫力、保護心腦血管係統方麵,而稀有人參皂苷在諸多方麵效果更加顯著。然而,傳統的人參皂苷提取方法產量低、周期長、生產成本高,目前,利用人工栽培人參、西洋參生產的人參皂苷類化合物產量也遠不能滿足市場需求。
值zhi得de注zhu意yi的de是shi,巨ju子zi生sheng物wu在zai開kai發fa稀xi有you人ren參can皂zao苷gan方fang麵mian已yi經jing取qu得de重zhong要yao突tu破po。據ju悉xi,發fa酵jiao過guo程cheng是shi提ti取qu稀xi有you人ren參can皂zao苷gan的de關guan鍵jian製zhi造zao步bu驟zhou之zhi一yi,巨ju子zi生sheng物wu早zao在zai2012年(nian)就(jiu)投(tou)身(shen)稀(xi)有(you)人(ren)參(can)皂(zao)苷(gan)的(de)研(yan)發(fa),將(jiang)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)於(yu)發(fa)酵(jiao)過(guo)程(cheng),利(li)用(yong)基(ji)因(yin)工(gong)程(cheng)酶(mei)及(ji)微(wei)生(sheng)物(wu)菌(jun)種(zhong)提(ti)取(qu)所(suo)需(xu)的(de)稀(xi)有(you)人(ren)參(can)皂(zao)苷(gan),另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),巨(ju)子(zi)生(sheng)物(wu)還(hai)計(ji)劃(hua)利(li)用(yong)基(ji)因(yin)工(gong)程(cheng)菌(jun)種(zhong)合(he)成(cheng)稀(xi)有(you)人(ren)參(can)皂(zao)苷(gan),整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)無(wu)需(xu)加(jia)入(ru)任(ren)何(he)原(yuan)型(xing)人(ren)參(can)皂(zao)苷(gan)。借助一係列的研發專利,稀有人參皂苷生物轉化效率低、易失活等問題得到了有效解決,國內植物化合物規模量產攻關取得了成果,目前,五種高純度稀有人參皂苷——Rk3、Rh4、Rk1、Rg5 及 CK均在巨子生物實現了百公斤級規模量產。

圖源:巨子生物
另一邊,由分子微生物學家趙國屏院士、有(you)機(ji)化(hua)學(xue)家(jia)嶽(yue)建(jian)民(min)院(yuan)士(shi)雙(shuang)院(yuan)士(shi)共(gong)建(jian)的(de)生(sheng)合(he)萬(wan)物(wu),擁(yong)有(you)天(tian)然(ran)化(hua)合(he)物(wu)領(ling)域(yu)前(qian)沿(yan)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)產(chan)業(ye)化(hua)經(jing)驗(yan),正(zheng)在(zai)通(tong)過(guo)技(ji)術(shu)優(you)勢(shi)向(xiang)市(shi)場(chang)供(gong)應(ying)大(da)量(liang)高(gao)品(pin)質(zhi)、價格合理的天然化合物單體,尤其是針對稀有人參皂苷和淫羊藿素等天然化合物,生合萬物已形成從“生物合成路線探索、合成元件挖掘表征、細胞工廠One-Pot合成”,到“元件途徑優化和產物產量提高”的合成生物學創新鏈。
02
“王牌”人參皂苷為什麼如此受重視
眾所周知,免疫力是人體重要的防禦機製,在外界出現威脅人體健康的細菌、bingdudengwuzhishi,rentidemianyixitonghuizhudongbaohujitijiankang。yanjiubiaoming,rencanzaoganjuyouzengqiangmianyilidezuoyong,errencanzaoganchanpindexiaofeizhezhuyaolaiziyuchuantongyiyaowenhuajiyingyongjiaoweipujideyazhouguojia,zhongguozeshishijieshangzuidadejiyuxiyourencanzaoganjishudegongnengxingshipinshichang。
回顧人參皂苷的科研史,可以看到其正快速從臨床走向實踐。
1962-1965年,日本天然藥物化學家柴田首先鑒定各種人參皂苷的結構; 1963年,人參皂苷首次被分離; 1968-1984年,全球各先進國家開始研究人參皂苷的生產與抗癌學術研究,其中,日本天然藥物化學家北川勳等從紅參中發現人參皂苷Rh2(ginsenoside-Rh2)對小鼠的肺癌細胞、大鼠的Morris肝癌細胞、小鼠的B16黑色素瘤細胞的增殖具有較明顯的特異性抑瘤作用,開啟了人們對人參中的稀有皂苷研究的新篇章; 1985年,日本 Odashima,S.發表人參皂苷可抑製肝癌細胞生長; 1987年,韓國Yun,T.K.發表人參對各種癌症有預防作用; 1998年,Akao,T.與Kobashi,K.發現人參皂苷CK是人參二醇型皂苷在體內的主要抗癌代謝產物; 2000年,中國大陸開發人參皂苷成為國家第一類抗癌新藥——人參皂苷Rg3; 2002年,中國台灣第一代含人參皂苷保健食品完成動物實驗與人體臨床觀察; 2006年,人參皂苷Rh2在中國被研發成保健品上市; 2016年,一種新型的人參皂苷產品從加拿大進口國內,同時,研究發現,多種人參皂苷組合在一起產生的功效比單獨一種人參皂苷更強; 2017年,金英花教授帶領的課題組闡明了人參皂苷Rh2(20S—G—Rh2)通過靶向結合等方式抑製腫瘤生長和解除腫瘤耐藥性的分子機製; 2021nian,zhongguokexueyuanfenzizhiwukexuezhuoyuechuangxinzhongxinhechengshengwuxuezhongdianshiyanshizhouzhihuayanjiuyuantuanduizairencanhesanqizaoganshengwuhechengyanjiuzhongjielianqudetupo,bingtongguochuangjianjiaomuxibaogongchangshixianlerencanzaoganRg1、三七皂苷R1與R2的從頭生物合成,產量均達到1g/L以上; 2022年,由浙江亞克藥業有限公司牽頭申報的《保健食品原料 稀有人參皂苷Rh2》團體標準,經浙江省健康產品化妝品行業協會組織專家立項評審,所申報的團體標準符合立項條件,並批準以《人參提取物 稀有人參皂苷Rh2》團體標準立項。
03
合成生物,未來生產生活顛覆者
業內人士預判,未來60%的(de)產(chan)品(pin)都(dou)可(ke)通(tong)過(guo)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao),合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)將(jiang)對(dui)傳(chuan)統(tong)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)產(chan)生(sheng)顛(dian)覆(fu)性(xing)的(de)變(bian)革(ge)。巨(ju)大(da)的(de)發(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)和(he)市(shi)場(chang)潛(qian)力(li),讓(rang)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)成(cheng)為(wei)資(zi)本(ben)青(qing)睞(lai)的(de)焦(jiao)點(dian)。
國際市場上,SynbioBeta數據顯示,2020年,合成生物領域融資總額為78億美元,2021年,行業融資總額則達到180億美元。另外,華經產業研究院預計,2020至2025年,全球合成生物市場規模將保持22.5%的高年均複合增速,至2025年突破200億美元。
2020年9月,國家發展和改革委員會等四部門聯合印發了《關於擴大戰略性新興產業投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》,支持包括建設合成生物技術創新中心在內的各項細則,促進生物技術大力發展。
資本和政策的加持,並不是合成生物擁抱“蔚然成風”之勢的根本原因,其核心還是源於合成生物學在降本增效、成分創新上的能耐。首先,合成生物學提供了一種用細胞工廠、工程生物技術獲得原料的方式,有望大大縮短原料的產率成本、時間周期。其次,合成生物學提供的是現有化學合成或者合成手段無法提供的物質,可以產生新的物質、新的成分或者新的結構,進而引發新的研發和產品。

未來農產品合成生物製造,圖源:《合成生物學》
除了人參皂苷等天然產物合成生物方麵的進展,未來,我們或許還能看到植物肉、蛋、乳等農產品合成生物製造的落地。屆時,越來越多農產品將告別激素、抗生素等農殘,基於合成生物這顆“新型技術種子”的無過敏源、營養更均衡、更低價,且溫室氣體排放更少的農產品將走進千家萬戶。
2、於兆慧,人參稀有皂苷Compound K的酶法製備及其混合膠束的研究,南京中醫藥大學碩士論文(2015)。
3、吳鳳英,糖苷酶轉化人參皂苷的研究,華南農業大學碩士論文(2017).
4、王青. 人參皂苷Rg3的抗腫瘤作用及其機製研究[J]. 黑龍江醫藥, 2014,2(27):296-300.
5、劉發貴. 人參稀有皂苷脂肪酸修飾及其生物活性研究[D]. 吉林農業大學, 2011.
6、王鐵生. 中國人參[M]. 天津: 天津科學技術出版社, 2001.
7、陳業高, 黃榮, 桂世鴻. 三七葉昔製備抗癌活性成分20(R)一人參皂苷Rh2和人參皂苷 Rg3[J]. 化學研究與應用, 2004,16(1):69-70.
8、吳彥君. 人參皂苷-Re 堿降解產物的成分研究[D]. 吉林大學, 2008.
9、張洋婷, 郗豔麗, 白春燕, 等. 人參皂苷體外轉化和分析方法的研究進展[J]. 吉林醫藥學院學報, 2015(02):121-124.
10、金炳、李賢、趙珂傑.高麗人參的果膠生物轉化[J].生物與醫藥通報, 2006,29(12):2472-2478.
11、中國玉螺穩定人參皂苷Rb1-水解β-D-葡聚糖苷酶的純化與表征[J].生物偏重研究, 2006(41):1974-1980.


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