精密發(fā)酵乳鐵蛋白行業(yè)蓄勢待發(fā)

　　乳鐵蛋白，這種被譽為“健康黃金”的蛋白質(zhì)，正在迎來生產(chǎn)方式的革命。近日，由新西蘭乳業(yè)巨頭恒天然和香精香料巨頭帝斯曼芬美意投資的精密發(fā)酵乳制品公司Vivici完成了3250萬歐元（3400萬美元）的A輪融資，并同時宣布計劃在今年下半年推出精密發(fā)酵乳鐵蛋白產(chǎn)品。該公司的首席執(zhí)行官表示，乳鐵蛋白市場規(guī)模已達5億美元，但受到供應(yīng)和質(zhì)量波動以及成本的限制，因此很難廣泛應(yīng)用。而精準發(fā)酵技術(shù)可以提供充足的供應(yīng)、穩(wěn)定的價格、一致的質(zhì)量，從而可釋放其巨大的市場潛力。

　　乳鐵蛋白——

　　高需求與高價值的雙重驅(qū)動

　　近年來，乳鐵蛋白以其抗菌、抗病毒和抗炎特性廣受關(guān)注，尤其在健康、制藥和食品行業(yè)需求激增。

　　乳鐵蛋白廣泛應(yīng)用于嬰兒配方奶粉、功能性食品和營養(yǎng)補充劑領(lǐng)域。全球約有一半的乳鐵蛋白用于嬰兒營養(yǎng)，同時在成人營養(yǎng)市場的需求也在快速增長。然而，傳統(tǒng)乳鐵蛋白的提取效率低下，全球年產(chǎn)量僅為850噸，導(dǎo)致價格居高不下，每公斤售價通常高達600—1500美元。通過微生物和發(fā)酵工藝，精密發(fā)酵技術(shù)使企業(yè)可以在不依賴傳統(tǒng)畜牧業(yè)的情況下生產(chǎn)高價值蛋白質(zhì)。這一技術(shù)為乳鐵蛋白的生產(chǎn)提供了新的可能性，并且能夠顯著降低成本、提升生產(chǎn)效率。

　　據(jù)了解，目前合成生物學(xué)公司的發(fā)酵乳鐵蛋白多采用分泌到細胞外的基數(shù)方案，并在分離純化上降低了成本，例如澳大利亞公司All G生產(chǎn)的重組乳鐵蛋白可達到98%純度，目前已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn)，這將使銷售價格比現(xiàn)在的乳鐵蛋白低得多。

　　此外，創(chuàng)新企業(yè)NewPro則通過采用畢赤酵母和多種絲狀真菌底盤的蛋白表達方式，結(jié)合研發(fā)的蛋白分離純化工藝，提高了乳鐵蛋白得率并降低了生產(chǎn)成本。據(jù)悉，該產(chǎn)品菌株開發(fā)的主要難點首先在于，大多數(shù)微生物底盤中存在多種蛋白酶會降解牛乳鐵蛋白，最終導(dǎo)致無法完整表達該蛋白產(chǎn)品；同時，大多數(shù)功能性蛋白具備復(fù)雜的蛋白修飾，比如牛乳鐵蛋白的糖基化修飾等，因此難以在微生物底盤中模擬出和天然來源完全一致的糖基化修飾類型，從而影響產(chǎn)品功效。為此，NewPro團隊開發(fā)出了一套“針對特定蛋白進行個性化定制不同蛋白酶和糖基化酶”的即插即用工具箱，并結(jié)合研究團隊多年積累的豐富基因組編輯工具和元件，協(xié)同AI算法在個性化元件的優(yōu)化，以及目標蛋白的高通量篩選，最終解決了相關(guān)問題。

　　精密發(fā)酵——

　　乳鐵蛋白生產(chǎn)的未來

　　近年來，隨著技術(shù)的不斷進步，精密發(fā)酵乳鐵蛋白行業(yè)進入快速發(fā)展階段。

　　2022年8月，新加坡生物技術(shù)公司TurtleTree宣布成功生產(chǎn)出乳鐵蛋白，成為全球首個使用精密發(fā)酵技術(shù)制造可持續(xù)乳鐵蛋白的公司。2024年6月，該公司宣布，其精密發(fā)酵乳鐵蛋白產(chǎn)品實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)；9月，美國精密發(fā)酵公司Helaina宣布已完成4500萬美元的B輪融資，用于擴大其首款精密發(fā)酵乳鐵蛋白的生產(chǎn)規(guī)模并進行商業(yè)化推廣；10月，中國飛鶴與日本協(xié)和發(fā)酵簽署了相互技術(shù)合作意向書，成立聯(lián)合創(chuàng)新實驗室，共同開發(fā)發(fā)酵乳鐵蛋白生產(chǎn)技術(shù)；11月和12月，澳大利亞公司All G接連宣布獲得中美兩國兩個監(jiān)管審批，并計劃將其乳鐵蛋白商業(yè)化。今年2月，美國公司EFFV宣布建立全球首個精密發(fā)酵乳鐵蛋白工廠，初始產(chǎn)能為50噸，并將逐漸擴展到200噸。

　　技術(shù)的應(yīng)用帶來的不僅是市場格局的改變，更重要的是，成本的下降為乳鐵蛋白拓展更多應(yīng)用場景奠定了基礎(chǔ)，隨之而來的是更廣闊的市場。在美國，乳鐵蛋白已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于糖果、甜品、運動食品、特醫(yī)食品中，展現(xiàn)出不俗的前景。

　　然而，精密發(fā)酵乳鐵蛋白的商業(yè)化道路并非一帆風(fēng)順。業(yè)內(nèi)人士指出，目前市場仍由動物來源乳鐵蛋白主導(dǎo)，精密發(fā)酵乳鐵蛋白尚未形成大規(guī)模市場。此外，消費者教育和供應(yīng)鏈建設(shè)也面臨挑戰(zhàn)。

　　據(jù)了解，合成生物學(xué)和精密發(fā)酵的國際監(jiān)管框架復(fù)雜多樣，這反映了在創(chuàng)新、食品安全和消費者保護之間尋求平衡的需求。這些框架包含關(guān)于上市前審批、風(fēng)險評估、標簽要求和消費者教育的詳細規(guī)定。隨著新食品生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，全球監(jiān)管機構(gòu)面臨著調(diào)整其政策和指南的挑戰(zhàn)，以確保這些新食品生產(chǎn)系統(tǒng)符合嚴格的安全標準，同時支持行業(yè)的增長和創(chuàng)新。

　　在我國，近年來隨著合成生物學(xué)的發(fā)展，精密發(fā)酵已成為我國食品安全政策中的一個新焦點。目前，我國有關(guān)法規(guī)中尚未對“精密發(fā)酵”給出正式定義。由合成生物學(xué)驅(qū)動的精密發(fā)酵可能需要根據(jù)“三新食品”監(jiān)管類別進行上市前審批。

　　“盡管如此，精密發(fā)酵乳鐵蛋白具備的傳統(tǒng)乳鐵蛋白無法比擬的優(yōu)勢，使其潛力不可忽視?！睒I(yè)內(nèi)人士認為，精密發(fā)酵乳鐵蛋白的生產(chǎn)碳足跡低，并且不含其他過敏性乳蛋白，且純度更高。與此同時，食品科技行業(yè)正加速推進精密發(fā)酵乳鐵蛋白的商業(yè)化。據(jù)悉，專注于研發(fā)乳鐵蛋白的新加坡公司TurtleTree的相關(guān)產(chǎn)品預(yù)計將于今年第一季度用于其功能性飲料和即飲蛋白粉中。

　　轉(zhuǎn)自：中國食品報

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