微藻固定二氧化碳,如果对比其他固碳技术这块,效率这块怎么样?
范建华
蛋白合成
2023-06-16
微藻的固碳技术和其他的固碳技术,比如植物的固碳技术或者人工的光、酶催化技术来进行固态,其实这些可能都是在不同的领域里,不同的应用场景。
 
比如植物固碳,它可能适合那种大的生态,大的气候,很多时候针对一些企业,针对特定的烟囱或者某块地方,如果一旦排到空气当中,那大家都是各扫门头雪,所以更多的约束场景可能需要各自的排放企业能够自己在各个工段做下来,尤其是那种燃煤电厂、钢铁厂之类的高排放企业,他们可能需要寻求属地化,就是当场就地解决这些固碳的问题,那么像这种大型的能源企业、钢铁企业都有布局,用微藻固碳的技术来解决一些问题,像中石化、宝钢等等企业里面,就在做一些小规模的示范,固碳效率还是可以的。
 
但是整个的示范产业,仅仅做固碳肯定是不够的,因为长出来的微藻细胞你还得想它怎样用起来,所以后面还得偶联上生物炼制,把这个经济效益发挥到最大,整个的产业链要把它铺开。
在人乳寡糖这块,除了帝斯曼、科汉森还有哪些玩家?像你们用合成生物技术做出来人乳寡糖相比之前的有什么优势?
方诩
蛋白合成
合成生物学
2023-06-16
像人乳寡糖,最早走在前面的就是帝斯曼、科汉森,现在目前,国内像嘉必优、华西这些上市公司,还有一些创业公司,大家纷纷都在做。但是这里其实有个问题,就是像帝斯曼、科汉森,他们最早大概是以大肠杆菌为底盘在做,所以已经布局了几百个专利,对于学术研究没有问题,但是一旦你以大肠杆菌为底盘的情况下,其实很容易就陷入专利的陷阱。
 
所以当时我们一开始在做的时候,实际上也是为了避免专利的情况,所以我们一开始从专利上就开始布局,实际上是以酵母和以酶法为主,所以从一开始从专利上,我们完全可以规避跟他的知识产权纠纷,再去考虑这个技术。
 
那么在技术上,如果你要是以这种很贵的底物,像以氨糖和半乳糖,这样成本就很高了,成本一算可能一公斤几千块钱,虽然这个东西现在有的卖但还是很贵,因为整个市场上还是缺货,我们可以看最便宜的话也卖到2000一公斤,都是以一公斤来算,往往还不是说多少钱的问题。
 
所以我们还是希望能够从头合成,把成本压下来普及大众。我觉得合成生物学最大的魅力在于什么呢?比如人乳寡糖,红景天干,以前都很珍贵,那么现在我们可以把它很便宜的做出来。另外一个,你像以前人乳寡糖酵母不可能做得出来,现在我们能够用酵母把它生产出来,而且是以这种便宜的乳糖来做从头合成,所以这是它最大的两个魅力,所以我们都是在原料的选择上一定从头去做,以乳糖和葡萄糖去设计它的途径,这样使得我们最后成本其实能够降得很低,真的来讲其实我们现在大致的成本是每公斤在三位数,但是合成成本就是在两位数左右,其实很多是在纯化后面的成本上,因为它应配的要求非常高。

像NMN这个产品就是从烟酰胺开始,原来大家是分步合成,现在有人把它弄到细胞内,那是不是把两种酶放在细胞内,这样成本是不是会更低?
聂尧
体外酶
多酶体系
2023-06-16
从操作的简便性或者从酶的稳定性角度来说,细胞上会更容易操作一些,比如工厂或者产业实现上相对来说会容易一点。现在我也知道有很多多酶反应的实例,如果这个路线能够构建好,实现一个高效,这也是没有问题。我觉得是否用体外的酶体系,还是一定要转到胞内,可能不是对立去看的问题,还是要具体分析它里面使用的稳定性、批次稳定性跟你最终产品它的利润空间,它们之间的成本核算是不是划算的问题。
L型氨基酸变成D型氨基酸的开发过程中,用的体外多酶级联技术是分步合成还是直接一步?像这种方式有没有产业化的案例?
聂尧
蛋白合成
2023-06-16
这个要看我们构建的体系当中酶之间的兼容性问题,如果它的单步反应上相互之间的兼容性有一些相互的影响。我们在做的一些研究当中,比如我们在做加氧酶的催化上,它需要同戊二酸的供给,我们通过谷氨酸氧化酶去给它从谷氨酸到同戊二酸的偶联,给它持续提供同戊二酸,这个过程当中就会产生过氧化氢,那么过氧化氢就会对我们加氧酶的活性产生很大的影响。所以这里面我们就会遇到分步反应会明显比放在一起(一锅法)的反应效率会更高。当然我们后来也是通过自主装体系的方式去解决了这样的问题,可能还是要看具体情况。
 
从最终实际应用来说,一锅法是最方便的,是最理想的一种方式或者最高效的一种方式,但是在实际操作过程当中还是要看一些具体情况,我们做的时候还是要努力,比如涉及到酶的兼容性、反应的兼容性,包括底产物之间的兼容性。因为在偶联当中,比如串联的偶联当中,上一步的产物就是下一步的底物,它之间还有一些物质传输、通道等等一些具体问题,所以在多酶体系里还是有一些具体问题要具体分析的。
 
在我们刚才讲的D-氨基酸合成的例子当中,我们也是在体外把路线走通,从L到D的路线走通,再从应用的角度,怎么用更方便把它整合到细胞里,这样我在实际应用的时候,直接成组菌就可以直接转化了,这也是一个研发的过程。
 
从L氨基酸到D氨基酸上面,我们一直想能够建立一个共性的技术路线或者共性的反应体系,能够实现更多的大宗发酵的L氨基酸到D氨基酸的高值化的转化,这个是我们最终的一个目标。
从成本的角度,咱们现用合成物生物学去做贻贝粘蛋白,跟原来的对比,成本能做到什么程度?
崔俊锋
蛋白合成
2023-06-16
如果合成生物做的贻贝粘蛋白和提取的贻贝粘蛋白来比,那确实是非常有竞争力了。实际上现在市面上在卖的贻贝粘蛋白,大概它的售价应该在百万美金,如果真的是医药级别或者医疗级别的,那我们就用合成生物的方法,在细菌体系里的发酵,我们最高的可以做到大概做到4克、5克的水平,当然看它的序列不一样,最低的也是在克级以上。实际上这么算,哪怕后续的纯化需要很繁琐的程序,实际上算下来它的成本也还是很有竞争力的,我们至少是把它的成本或者甚至在终端的售价降低至少一半以上,甚至会更多,当然是针对不同的应用,针对不同安全物质这方面的需求,我们的定价策略也会不一样。我们觉得合成生物是通过绿色制造的方法来替代这种传统的动物提取或者其他的方法,这就是它带来的经济效益和科技的魅力。