对话德默特:微藻生产岩藻黄素,合成生物学+光碳智造助力技术迭代
植提桥 2023-07-11 2549
2020年 岩藻 德默 黄素 做岩 藻黄 加持下 微藻 褐藻 黄素有
德默特通过高通量筛选技术选出适合工业化生产的藻种,然后借助合成生物学技术来改变微藻的经济性状,提高了微藻生产岩藻黄素的产率。

文:Maggie

德默特率先瞄准的商业化产品是岩藻黄素。

在做岩藻黄素这件事上,他们是认真的。2020年疫情期间,两位创始人甚至将自己个人的积蓄投入进去,只为了做岩藻黄素的功能研究。如今,在合成生物和光碳技术的加持下,德默特开创了全新岩藻黄素生产方式——微藻生产岩藻黄素,并将藻类培养搬进了“工厂”。

他们为何如此看好岩藻黄素?区别于传统褐藻、海带等藻类提取的生产模式,利用微藻生产岩藻黄素有什么优势?它将为全球岩藻黄素市场供应带来怎样的改变?

植提桥专访了德默特的创始人&CEO韩丹翔博士、联合创始人&首席科学家胡强博士,由他们进行解答。


德默特创始人&CEO 韩丹翔 博士

德默特联合创始人&首席科学家 胡强 博士


百亿藻类市场,为何看好岩藻黄素?

根据Global Market Insights发布的一份行业报告显示,商业海藻市场预计在2027年的收入将超过950亿美元,且2021年-2027年的复合年增长率为9.6%。海藻的种类非常丰富,能够生产的成分数不胜数,不难想象,在未来,商业海藻市场还有很大的增量空间。

在众多的藻类产品中,韩丹翔之所以选择岩藻黄素,主要出于功能、生产技术优势以及下游应用前景三个维度的考量。

功能上,由于用海藻生产的原料最终要应用到人或者动物的健康产品上,因此原料的功能属性要非常突出,要有大量的科学研究做支撑。「我们希望这个产品在未来有一个大的发展空间,不仅仅是概念炒作,随后昙花一现」。

生产技术优势上,「我们使用的技术、包括藻种、工业生产跟传统生产技术路线相比有明显的优势」。

如今虽然社会各界对合成生物学抱以很大期望、德默特也是基于合成生物学技术研发微藻生产岩藻黄素,但韩丹翔明白,它的优势最终还需体现在成本上,不能让消费者仅仅为了合成生物学这个标签买单。

下游应用前景方面,韩丹翔也透露了选择岩藻黄素的原因:「岩藻黄素现在看来似乎是一个非常小众的产品,但这跟过去的生产技术路线有关系,导致它的成本太高」。另外,岩藻黄素是针对体重管理、与代谢相关的问题等方面,这些赛道具有千亿级的市场。

因此德默特相信,一旦岩藻黄素的生产成本大幅度降低,市场空间将会非很大。

德默特岩藻黄素产品形态

那么使用微藻生产岩藻黄素是如何实现的?这种生产方式又有什么特别之处?

传统的岩藻黄素生产路径是从海带、裙带菜里面提取出来的,而这些藻类中的岩藻黄素含量较低,这导致岩藻黄素的成本较高。

德默特通过高通量筛选技术选出适合工业化生产的藻种,然后借助合成生物学技术来改变微藻的经济性状,提高了微藻生产岩藻黄素的产率。

生产阶段,德默特研发出了独特的生产方式——工厂化藻类培养,将藻类培养搬进了工厂当中,通过自助研发的超大型封闭式光生物反应器,以及核心工艺光配方、碳配方来培养藻类,区别于传统管道式的藻类培养。

「今年岩藻黄素会在藻类培养工厂里实现量产,这是非常重要的里程碑」。

德默特工厂照片

目前,岩藻黄素在国内还未获批新食品原料,常规来说,这会成为下游应用时的阻碍,但韩丹翔认为「法规并不是一个限制,是一个时间问题」。

在其来看,岩藻黄素或者后面要做的产品(拟微球藻、蛋白),这些产品本身在生物安全性没有什么问题,已经有大量的研究实际和充分的理论依据了,包括像岩藻黄素,在日本、美国等已经有实际的应用,这些对国内新资源食品的申报,都是很好的支撑。他们只需要去做,「根据不同国家的法规政策要求,去提供相应的数据就好了」。

「从德默特开始做这些产品的第一天,就着手在做法规政策问题的一些工作」。并且,他们不仅要做中国的法规申报,更会在全球进行布局和注册。

截至目前,德默特已经围绕岩藻黄素的功效研究做了很多工作。韩丹翔透露,岩藻黄素的结构非常特殊,是自然界中很罕见的结构,在诸多健康方向上都可以应用,基于此,他们做了岩藻黄素针对不同方向的模型研究,目前,公司已经申请了相关知识产权。

根据魔镜市场情报的数据显示,2023年Q1季度淘宝天猫平台肝健康产品的销售额达到了5.3亿元,同比增长达547.1%。在PubMed上,关于岩藻黄素在肝脏方面的研究文献共有60多篇。伴随着现代人饮酒、熬夜加班、身体亚健康等状态越来越严重,肝健康市场还有很大的发力空间,而具备扎实科研背书的德默特提供的岩藻黄素,也将会成为未来这一赛道中的有力竞争者。

工厂化培养,如何改变岩藻黄素的未来?

和传统生产路径相比,微藻生产岩藻黄素,核心的优势就是成本,「因为它的含量占干物质的比例,比褐藻至少高出一个数量级以上」,这也意味着德默特能够将岩藻黄素的制造成本降低不少。

成本之外,微藻生产岩藻黄素+工厂化培养模式还有一大优势——「收获到的是高纯度的岩藻黄素」。相较于纯度低的产品,高纯品的岩藻黄素下游应用时,在稳定性、气味味道、体感以及其他的一些指标方面更具有优势,尤其是「体感更鲜明」。

供应链维度,德默特的生产路线也更能保证岩藻黄素稳定、高品质供应。胡强介绍,传统海带、裙带菜等来源生产岩藻黄素路径,往往一年生产一季,并且由于每年的气候变化、水污染等,这种“靠天吃饭”带来的弊端便是原料质量和产能的不可控,「每一批原料以及从不同地方收购的,它都不一样,原料品质不同,这使得工艺调整非常困难」。

为了摆脱这种“靠天吃饭”的困局,「德默特率先将藻类培养搬到工厂当中」。他们采用自动化、智能化的方法以求实现准确控制,从而确保一年当中,每天生产的岩藻黄素品质都是一样的。

对此,他们花费了不少心血,其中硬件配套设备的研发和核心工艺光配方、碳配方的研发,包括团队人员的构建都是重中之重。

首先产业化的背后需要跨学科的团队支持,不仅仅是韩丹翔和胡强熟悉的生物学,还包括非常关键的工程技术等方面的问题,甚至包括设备研发。以公司的核心设备——超大型封闭式光生物反应器为例,该设备是非标设备,于是德默特只能靠自己的团队来研发制造。

工厂藻种培育方面,团队构建了核心工艺光配方、碳配方。碳配方上,明确了什么时候给碳、给什么类型的碳、给多少量等;光配方上,德默特将光进行划分,明确不同波长帮助什么细胞生长、什么时候使用什么波长等。由此找到了理想的藻类培养方式。

德默特核心技术:超大型全封闭光生物反应器

目前,德默特已经组建了一只跨学科的研发团队,自主研发出了关键设备,同时工厂建设推进也在如期进行着。尽管从0到1的探索是艰难的、曲折的,但这反而也帮助他们一步步构筑起了自己的护城河,无论是硬件设备还是光碳配方工艺上。

另一侧的产品管线端,除了岩藻黄素,德默特在功能脂质、蛋白质等多个产品管线上进行布局。除了藻种创制,德默特在还开发与细胞工厂匹配的光碳智造工艺。今年,德默特将有多个新的项目即将进入工程化放大阶段。

在岩藻黄素上,他们的目标是成为细分市场头部标杆供应商,在市场占有率上占据优势。现阶段,公司希望在1-2年之内实现自动化、智能化的藻类培养,并在更远的未来,不断“复制”产业化平台的经验,实现产线的规模扩张。同时他们不仅希望提供岩藻黄素产品,还在深度投入岩藻黄素功能科学研究,计划为下游客户提供完整的解决方案。

「虽然看起来难,但我们相信根据公司长期发展目标,是有必要这样去做的,也会克服各种挑战,把事做成。让大家看到,藻类这个产品,确实可以通过这种方式实现从农业到工业到未来智能化生产的飞跃」。

所有图源:德默特


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