基于活性成分多靶点运用的药食同源理念如何理解与应用?
药食同源
王波
2024-03-29
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孙继林
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首先这是个认知问题,其实我们过去对中药的认知可能有些偏差,就是我们要遵古、溯源、求实、创新,但是古人对有效成分是没有理解的,用现在的科技手段有可能有条件解决某一个植物,在某一个疾病上或在某一个靶点上是有效果的。
到底是什么起作用?通过不断的努力是能够发现的。举个例子来讲,我们普遍认为三七是皂苷起作用,通过认知以后发现皂苷的类别很多,至少有80多个,现有二醇类皂苷,还有三醇类皂苷,最后慢慢逐步发现真正起到活血化瘀的物质越来越清晰,所以从这个理论来讲,可能真正起价值的活性成分是很少的。
当这个东西活性成分已经确认,可能就是一个单体,当然也可能是一个组合物,比如我们上家服务的企业,他实际上是用三个成分组合形成的一个制剂。当我们确定这三个是活性成分的时候,那么我们可以采取合成生物的技术手段解决他的增量,所以合成生物技术是个手段,他可能能解决我们三七种子过程中存在的很多些问题,比如三七能够安神的化合物,可能就是单一的成分,可能是个微量成分,我们可以采取合成生物的技术来解决扩大它的含量,我们就是按照这样的逻辑关系来做。
所以实际上作为中药来讲,我们做的是传承精华,基于古人几千年、几亿人的病例应用,我们找到它发挥活性作用点到在哪里,犹如屠呦呦老师发现青蒿素,找到最后的活性单体成分,我们采取合成生物的方式呈现它,这是未来的一个趋势。
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能否利用合成生物学手段改造水稻种子,实现亩产万斤的目标?
其实这是由植物本身天性决定的,水稻你通过改造提高产量50%,我觉得是可行的,一倍我也觉得可行,但亩产万斤是不可能的,从理论分析就已经知道碳三植物的光合作用效率是4%,现在全株来说,它的效率只有2%,只有1/ 3变成了淀粉,所以算下来亩产万斤就是不可能,因为这是植物本身性质,植物不可能做全光谱吸收,只吸收了48%的光,是蓝光和红光,绿光是不吸收的。在合成途径中有大量的损耗,同时生物体自我繁殖要浪费大量能量,所以造成它的能量效率不可能很高。当你要把粮食实现超高产的时候,有几个必要的条件,一个是水一定要跟得上,要足够多的水,第二件事你要有足够的肥料。也就是把植物通过基因改造的方向实现亩产万斤,我的分析是不可能。但是人造光合作用是绝对可能的,比如那时候我们就提出了,用光伏电池板效率20%,你拿到光,光产生电,电产生氢,氢将二氧化碳合成淀粉,这个效率实现亩产万斤是绝对有可能的。59 2024-03-29
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将来人造肉技术成熟后,是否会减少对动物饲料的需求?合成生物学技术在这个领 域是否会面临冲突?
现在很多人做人造肉,其实我对人造肉不太看好,因为人造肉有很多种,第一种是用植物蛋白的,就是做高级豆腐,这肯定能产业化,生产成本肯定可行。第二种是微生物蛋白,比较高级的可能是用蘑菇一类的,就是真菌类发酵,这个从发酵成本来说不见得有太多的优势替代大豆蛋白,因为大豆蛋白现在售价差不多是1万人民币每吨,也就是你用替代的方法如果做不过1万块钱每吨,作为替代大豆蛋白这件事就可能很难做下去了。但是做蘑菇肉的成本可能是15, 000或2万,它取代鸡鸡肉蛋白,猪肉蛋白倒是可以。谈到另一个方向,就是用组织培养生产肉,我觉得根本永远不可能产业化,它的产业化只能满足某些人的特殊需求,但是绝对无法替代传统饲料。传统饲养行业生产的蛋白,牛肉猪肉的价钱是不一样的,还有饲料转化率,考虑到这些成本,像用组织细胞培养的蛋白,它的成本永远不可能降到这个水平,因为它的培养基和转化率一看就知道它的成本怎么也降不下来。有时候我觉得人造肉有点像个伪命题,看得很热,但是大家可能没有仔细地思考。在现有阶段,中国比较便宜的蛋白还有一个来源就是全蛋粉,全蛋粉的价钱就是1万多块钱一吨,你要做得比它便宜,几乎用现有的手段都很难实现。0 2024-03-29
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如何选择健康糖品种?阿拉伯糖是一个可行的选择吗?
健康糖这个领域比较大,糖首先是一个万亿产值的巨大产业,所以不可能存在一个新的糖品种能取代所有的糖,我们必须要区分不同的领域、不同的使用空间。对我来说,比如蔗糖本来是1.7亿吨,你不可能取代,那么针对蔗糖领域一种方法就是帮现有的蔗糖变得更健康,那阿拉伯糖可能就是很好的选择,因为在蔗糖中添加3.5%-5%的阿拉伯糖,人体就不会代谢蔗糖了,那么蔗糖行业就变成健康的了。另一方面我们可以看到果葡糖浆全球差不多是2,000万吨,那么大家现在都知道果葡糖浆越来越不健康,那么取代果葡糖浆更好的糖应该是阿洛酮糖和塔格糖。在一些细分领域,有些糖具有特殊的功能,比如抗肿瘤的糖,你可以用甘露糖,对老人健康来说,乳果糖是最好的,所以对于糖这个领域来说,根据不同的产品、不同的应用场景,会出现很多复配的糖,满足不同的需求,比如对饮料、烘培和普通保健食品,他们要求是完全不一样的,谈不上谁是最终的赢家,应该是很多产品同时共存的。1 2024-03-29
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在制糖过程中采用合成生物学方法可能面临的监管问题是什么?对于微生物引入等 问题,监管机构持什么样的态度?
关于监管其实也是比较头大的问题,尤其我回来以后,我意识到在中国用替代方法来生产,尤其用生物方法取代传统方法,对产品申报来说其实是有不同门槛的,其实最难做的可能是食品,国家对食品的安全管理特别深,其次最容易的可能是动物饲料添加和医药,尤其医药的生产的时候,API只要产品质量好,只要做总能做过去的。在食品添加领域,国家的监管特别严,比如现在健康糖领域比较热门的阿洛酮糖,其实过了这么多年国家算是批了,对生产企业来说,我们可以学习参考的就是可以玩一些“擦边球”,一开头可能就是为海外生产,再考虑为海外进口来使用,也就是一开头其实国家可能不批准,但是睁只眼闭只眼,就让你们偷偷摸摸做了,起码你可以出口满足海外需求,因为对海外来说,他认为只要你能保证原料完全是对的,比如多肽酶的残留、核酸的残留,所有的残留都很低就可以直接使用了。在海外,尤其欧盟的标准在转基因都是比较低的,但在中国可能需要很多时间做,比如去年阿洛酮糖,因为中粮来做,就做过了,所以这也是为什么中国现在有很多企业都开始集中生产阿洛酮糖。这里面就存在监管怎么过去?但是很多时候我们也意识到监管其实很多时候是可以做过去的,只是一般企业如果市场不够大,可能没有足够的动力去做这件事,比如我们现在所做的塔格糖的生产方法,我们现在正在进行食品安全申报,根据我们跟农业部和卫健委的沟通其实是可以过去的,但是需要很长的时间,你要把文件做得非常完美,一级级报是可以做的。从整体方向来说,国家是支持用生物法替代传统生产方法,但是可能对于行政管理部门他们存在一些风险,因为中国对转基因有时候是终身追责的,大家不愿意冒风险,把它卡在那,但实际操作起来可能还是有擦边球可以用的。如果是另一些领域,比如秸秆制粮,其实我们讲的“粮”不是给人吃的,是给动物吃的,那么做动物饲料添加物的门槛就放得非常低了,也就是非常容易过,这是国家的重大需求,尤其国家已经批准首钢朗泽的梭菌蛋白作为动物饲料添加,其实它的安全性并不是那么好,国家都同意添加。其实饲料添加从长远来说,我们并不担心国家审批。如果做能源领域,只要性能足够好,价格足够便宜,其实国家是不管这件事的。1 2024-03-29
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合成生物学制造的药物中,监管机构对于酶残留、核酸残留等杂质的要求是怎样的?
从监管的角度,还是关注你用新的制造方法制造的产品本身的安全性问题。我们用酶法的方法制造原料药实际上从监管的角度就担心酶的残留和核酸的残留,还有发酵微生物的残留。在监管方面,之前用合成生物学的方法制造的原料申报就是比较麻烦,现在因为国家就是对这个领域是鼓励的,所以这方面的项目的申报会越来越多。实际上我们只需要在做质量研究的时候,通过相应的方法检测我们的产品是不是有酶的残留,核酸的残留,当然这里包括降解的多肽残留都有相应的一些方法可以做检测,提供相应的文件给CDE,目前从难度上来讲不是很大,只是工作量会非常大。0 2024-03-29