BIO China，全稱“上海國(guó)際生物發(fā)酵產(chǎn)品與技術(shù)裝備展覽會(huì)”，創(chuàng)辦于2013年，至今已連續(xù)舉辦7屆，成為行業(yè)探討、技術(shù)交流、人脈拓展、品牌宣傳、客戶服務(wù)等一站式交流平臺(tái)。展覽內(nèi)容主要圍繞發(fā)酵工程、生物工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、生物制藥、生物飼料、生物農(nóng)藥、生物肥料、生物化工、食品發(fā)酵、益生制品等行業(yè)的新技術(shù)、新工藝、新裝備為展示內(nèi)容，打造集“展示、貿(mào)易、交流、商務(wù)”為一體的“生物發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈、形式多樣的配套會(huì)議及活動(dòng)，涉及學(xué)術(shù)研討、商務(wù)對(duì)接會(huì)、技術(shù)論壇、商貿(mào)懇洽會(huì)、專場(chǎng)技術(shù)交流會(huì)、科研成果洽談會(huì)、新品發(fā)布會(huì)、評(píng)選頒獎(jiǎng)等，打造高度國(guó)際化的社交生物發(fā)酵生態(tài)圈。

2020年第八屆Bio China成功在上海新國(guó)際博覽中心舉辦，作為由中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)主辦的一場(chǎng)盛會(huì)，展會(huì)同期也舉辦了一系列代表行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展前沿的交流會(huì)議。本期內(nèi)容就和大家做一個(gè)簡(jiǎn)要分享。

生物合成體現(xiàn)綠色生產(chǎn)理念

化學(xué)品的制備總是會(huì)讓人聯(lián)想到化學(xué)合成方法，但這種方法也存在合成工藝復(fù)雜、生產(chǎn)過程產(chǎn)生較大污染的問題。因此，相關(guān)人員通過不斷地研究、實(shí)踐，逐漸將生物合成技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)品的合成，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)品合成工藝的簡(jiǎn)化和環(huán)境友好，體現(xiàn)了綠色生產(chǎn)的理念。

MPCA合成模塊的構(gòu)建和優(yōu)化

綠色生產(chǎn)也是中國(guó)科學(xué)院微生物研究所吳邊博士奉行的宗旨，在他的報(bào)告中，介紹了5-甲基吡嗪-2-羧酸（MPCA）在目前工業(yè)上一種常見的化學(xué)合成方法，提出其存在工藝復(fù)雜、產(chǎn)物產(chǎn)率純度低、污染環(huán)境等問題，不符合綠色生產(chǎn)理念。因此，吳博士團(tuán)隊(duì)以該路線為核心，逆向推導(dǎo)、細(xì)化，將其分為不同的合成模塊，再將生物合成技術(shù)運(yùn)用到各個(gè)模塊中，最終實(shí)現(xiàn)了生物技術(shù)合成MPCA的方法，解決了化合方法存在的一系列問題，凸顯了生物合成技術(shù)在綠色生產(chǎn)中的重要性。

生物合成在高值化合物領(lǐng)域的應(yīng)用

唾液酸（Sialic acid，SA）是九碳糖神經(jīng)氨酸?；锏目偡Q，學(xué)名“N-乙酰基神經(jīng)氨酸”，是大腦神經(jīng)節(jié)苷脂的重要組成部分，具有“誘導(dǎo)”和阻止病菌入侵的作用；它通常位于細(xì)胞膜最外層的糖類部分和分泌的糖復(fù)合物（糖脂，糖蛋白和多脂糖）的關(guān)鍵位置，是糖復(fù)合物結(jié)構(gòu)和功能多樣化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。由于燕窩中唾液酸含量高達(dá)7%-11%，所以唾液酸又稱為燕窩酸。

Neu5Ac已有制備方式分類（節(jié)選自陳獻(xiàn)忠教授報(bào)告《微生物合成生物制造高值化學(xué)品-以化妝品原料和唾液酸為例》）

但在江南大學(xué)生物工程學(xué)院陳獻(xiàn)忠教授的研究中，這種燕窩中含有的高價(jià)值成分卻是通過微生物合成的。陳教授以Neu5Ac、α-熊果苷為例，向與會(huì)人員展示了其利用微生物體系構(gòu)建方式替代天然提取、化學(xué)合成制備高價(jià)值化合物的研究進(jìn)展，并展示了部分產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景，凸顯了在高值化合物領(lǐng)域應(yīng)用生物合成技術(shù)的重要產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

生物合成創(chuàng)造天然產(chǎn)物的納米增效

蝦青素

蝦青素（Astaxanthin，ASTA）是類胡蘿卜素的一種，有抑制腫瘤發(fā)生，增強(qiáng)免疫力，清除體內(nèi)自由基等多方面的生理作用，對(duì)紫外線引起的皮膚癌有很好的治療效果，對(duì)糖尿病引起的眼病也有防治作用。雖然蝦青素具有多種生理活性，但也存在一些較難處理的缺點(diǎn)，如不穩(wěn)定性，尤其對(duì)光極不穩(wěn)定，蝦青素在光照下易變質(zhì)，這也是其它一些天然產(chǎn)物的通病，導(dǎo)致了天然產(chǎn)物的產(chǎn)業(yè)價(jià)值無(wú)法快速提高。

結(jié)晶狀的大麻二酚

大麻二酚（Cannabidiol， CBD），是藥用植物大麻中的主要化學(xué)成分，提取自雌性大麻植株，是大麻中的非成癮性成分，具有抗痙攣、抗焦慮、抗炎等藥理作用。大麻二酚不僅可以作用于多種疑難疾病的治療，還可以有效地消除四氫大麻酚對(duì)人體產(chǎn)生的致幻作用，被稱為“反毒品化合物”。大麻二酚也存在一定的缺點(diǎn)，其中最令研究人員頭疼的就是它的生物利用度不高，被細(xì)胞吸收后活性維持時(shí)間較短，基本上12小時(shí)后就會(huì)失效。

北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院梁浩教授針對(duì)天然產(chǎn)物存在的一些問題進(jìn)行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)將天然產(chǎn)物制備成納米級(jí)的產(chǎn)品時(shí)，能夠有效地改善其穩(wěn)定性，提高功效。梁教授團(tuán)隊(duì)將蝦青素制備成納米乳形式，對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蝦青素納米乳穩(wěn)定性較游離蝦青素高，在同一光照條件下，游離蝦青素完全變質(zhì)失活，而蝦青素納米乳基本無(wú)變質(zhì)現(xiàn)象，且生理活性較強(qiáng)；該團(tuán)隊(duì)還制備了一種大麻二酚的納米乳產(chǎn)品，稱為CANACTIVE, 該產(chǎn)品被細(xì)胞吸收后發(fā)揮效用超過了12小時(shí)，較于大麻二酚在12小時(shí)后基本無(wú)效用，CANACTIVE具有更持久的活性作用。梁教授及其團(tuán)隊(duì)的研究向我們展示了天然產(chǎn)物改造后的優(yōu)勢(shì)，彰顯了在天然產(chǎn)物領(lǐng)域應(yīng)用生物合成技術(shù)的重要價(jià)值。

pET系統(tǒng)

不論用何種方式合成天然產(chǎn)物，產(chǎn)量一直都是生產(chǎn)者最關(guān)注的點(diǎn)。傳統(tǒng)的生物合成方法通常是一種酶運(yùn)用一套工藝的模式，這也導(dǎo)致了有些時(shí)候產(chǎn)物產(chǎn)量較低，不符合生產(chǎn)者的初衷。
針對(duì)這一問題，中國(guó)科學(xué)院分子植物卓越創(chuàng)新中心合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的楊晟研究員為我們作了簡(jiǎn)單的報(bào)告，提出了一種pET系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了天然產(chǎn)物的高產(chǎn)。pET系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一種轉(zhuǎn)基因技術(shù)，通常將相關(guān)基因轉(zhuǎn)入如大腸桿菌等易于生長(zhǎng)繁殖的高產(chǎn)菌體內(nèi)，再使其用于工業(yè)生產(chǎn)。這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵就在于合成酶（生產(chǎn)工具）與底盤細(xì)胞（載體）的適配，楊主任團(tuán)隊(duì)則是利用了相關(guān)的酶基因與需鈉弧菌（高產(chǎn)菌）重組，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)物的高產(chǎn)。通過pET系統(tǒng)可以看出，在生產(chǎn)天然產(chǎn)物的過程中，生物合成技術(shù)也起到了至關(guān)重要的作用。

結(jié)語(yǔ)

BIO CHINA 2020不僅展現(xiàn)了目前先進(jìn)的生物合成設(shè)備及產(chǎn)品，還豐富了我們對(duì)生物合成技術(shù)的知識(shí)儲(chǔ)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生物合成方法也被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，在陳獻(xiàn)忠教授、吳邊博士所作的報(bào)告中，我們可以非常清楚地認(rèn)知到生物合成技術(shù)是一種綠色生產(chǎn)技術(shù)，從綠色原料出發(fā)，到綠色技術(shù)的使用，最后到綠色產(chǎn)品的產(chǎn)出，這一整個(gè)綠色工藝流程也一直是我們唯鉑萊遵循的理念和宗旨，專注天然產(chǎn)物，綠色生產(chǎn)，唯愛而來(lái)。

除了綠色生產(chǎn)這一理念，我們更注重產(chǎn)品本身的產(chǎn)量及其表現(xiàn)出來(lái)的功效。產(chǎn)品產(chǎn)量能夠影響企業(yè)的發(fā)展，功效決定了企業(yè)的口碑。在梁浩教授及楊晟研究員的報(bào)告中，我們對(duì)于產(chǎn)品的運(yùn)用也有了新的理解，從合成工藝入手，改良部分技術(shù)，提高產(chǎn)量；再?gòu)漠a(chǎn)品本身入手，對(duì)其及衍生物作相關(guān)的了解，擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，提高產(chǎn)品價(jià)值，這也是我們一直以來(lái)追求的目標(biāo)。

（本文內(nèi)容整理自BIO CHINA 2020報(bào)告會(huì)議，若有不足之處，歡迎指正）
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