天天看點

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

燕窩具有美容養顔、益智健腦、延年益壽的功效,随着現代分析檢測手段的進步,發現燕窩滋補功效的科學依據,歸功于其中的一種重要功能性成分——燕窩酸(也稱為唾液酸)。現在,燕窩酸已經成為了評判燕窩品質等級的一個關鍵性名額,特級燕窩中的燕窩酸含量需要達到10%以上。

燕窩因其特殊屬性無法通過人工大批量生産,是以燕窩一直被奉為珍品,1克特級燕窩的價格在50元左右。燕窩酸的擷取也長期受限于自然資源和提取工藝,存在原材料擷取困難、工藝複雜、收率低下的問題。直至合成生物技術的出現,打破了從燕窩到燕窩酸的時間和地理空間限制,實作了“舊時王謝堂前燕,飛入尋常百姓家”。熙正霖生物,作為合成生物領域一顆冉冉升起的新星,完成了燕窩酸生物合成技術的突破,助力燕窩酸的應用普及。

補充燕窩酸為什麼可以“内外兼修”?

燕窩酸的化學名稱叫做N-乙酰神經氨酸(N-Acetylneuraminic acid,Neu5Ac),是一種5号位碳原子帶有N-乙酰氨基的酸性九碳單糖,是一種具有親水性、帶負電的化合物,同時也是唾液酸(Sialic acid)家族的重要成員之一。

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

圖1 燕窩酸的分子結構

實際上,燕窩酸本身普遍存在于人體中,與每一個人都息息相關。除少部分燕窩酸以遊離形式存在于人體内,大部分燕窩酸以細胞膜糖蛋白、糖脂、神經節苷脂等形式存在并分布于人體組織,如大腦、母乳、唾液及尿液中,參與發育、發炎、病原感染等諸多生理和病理過程并發揮作用,與人體健康和疾病密切關聯。

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

圖2 燕窩酸的主要生理作用:改善大腦發育與認知,免疫調節和癌症治療,抗粘附功能和保護心血管系統,抗病毒活性,抗氧化活性,皮膚美白

燕窩酸最為突出的作用表現為促進大腦發育和功能改善,可謂是“黃金營養成分”。嬰幼兒時期是腦細胞數量和體積增大、功能完善、神經聯結網絡形成的關鍵時期,也是大腦發育與智力發展的并行時期,燕窩酸作為結構物質參與了腦神經節苷脂和神經細胞黏附分子的合成,是以在新生兒階段補充燕窩酸對于大腦的發育和認知尤為重要。燕窩酸在突觸途徑的結構和功能建立中起到關鍵性作用,對于腦缺血、帕金森症、老年癡呆症和神經創傷也起到一定治療效果。

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

圖3 燕窩酸在大腦發育中的關鍵作用

此外,燕窩酸還是個默默無聞而又兢兢業業的“健康衛士”,它能預先與流感病毒等病原體結合,阻止其與宿主細胞結合,保護宿主細胞免受侵害。燕窩酸形成的多肽結合體在通過消化道系統時不會被消化酶降解,并可通過消化道進入腸道,阻止腸道緻病菌、毒素及病毒粒子與腸道黏膜細胞的吸附。同時,燕窩酸還可以為腸道微生物提供營養來源,調節腸道菌群平衡,降低發炎風險。

在美白方面,燕窩酸也毫不遜色。通過角質形成細胞和黑色素細胞組成的3D人體皮膚模型進行實驗,結果表明,燕窩酸的美白效果與曲酸相當,并且它是燕窩發揮美白作用的有效成分。

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

圖4 燕窩酸的3D人體皮膚模型美白實驗

通過以上介紹,可以看到燕窩酸具備多種生理調節作用和生物學功能,不僅能從内改善身體健康,還能從外在亮白肌膚,達到“内外兼修”的功效。

綠色科技,構築燕窩酸“高效細胞工廠”

為了燕窩酸的規模化生産,一些化學合成方法和酶催化合成方法相繼被開發出來。化學合成的方法需要在堿性條件下,首先将N-乙酰葡萄糖胺異構化為N-乙酰甘露糖胺,然後将N-乙酰甘露糖胺與草酰乙酸中和并脫羧生成N-乙酰神經氨酸。酶催化合成方法首先通過N-乙酰葡萄糖胺差向異構酶将N-乙酰葡萄糖胺轉化為N-乙酰甘露糖胺,接着,N-乙酰甘露糖胺和丙酮酸在N-乙酰神經氨酸裂解酶的可逆催化下生成燕窩酸。但上述兩種方法分别存在一些缺點,化學合成方法需要使用大量的堿,酶催化合成方法所使用的底物價格昂貴,在環保和成本方面,都不利于燕窩酸的工業化生産。

通過微生物發酵直接合成燕窩酸是一種成本效益最高的方法,熙正霖生物瞄準了這一方向,投入大量研發力量探索開發燕窩酸生物合成技術。圍繞理性設計的燕窩酸生物合成路徑,技術人員首先通過向底盤細胞中導入N-乙酰葡萄糖胺差向異構酶、N-乙酰神經氨酸合酶等燕窩酸合成路徑關鍵酶編碼基因,使菌株獲得自主合成燕窩酸的能力,進一步加強代謝通路中前體的合成,使燕窩酸産量大幅提高。熙正霖自主研發的燕窩酸專利技術,以食品級葡萄糖和甘油為主要原料,發酵過程無需添加化學誘導劑,生産強度可以達到0.89g/L/h,不論是在安全性方面,還是成本方面都具備顯著優勢,可以說是滿滿的“綠色科技”。

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

圖5 燕窩酸生物合成“細胞工廠”

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

圖6 熙正霖生物的燕窩酸專利技術

通過完善的分離純化技術和嚴格的品質控制,熙正霖生物生産的燕窩酸不僅色澤純白、性狀優良,而且在理化名額和重金屬、微生物控制上都能達到行業領先标準,完全可以媲美天然提取的燕窩酸。

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

圖7 燕窩酸成品

熙正霖生物:突破燕窩酸生物合成技術

圖8 燕窩酸第三方檢測報告

作為食品營養強化劑、化妝品功能因子和抗病毒藥物合成前體,燕窩酸已被廣泛應用于食品、化妝品和醫藥領域。針對嬰幼兒、兒童、孕産婦、中老年等不同年齡階段人群設計的添加燕窩酸配方奶粉、燕窩酸壓片糖果、燕窩酸飲等各種形式的食品在市場上備受歡迎。近年來以燕窩酸為主打功效成分的護膚品也不斷推出,例如燕窩酸精華液、燕窩酸面膜,能夠淡化細紋、修護亮膚、抗衰緊緻。以燕窩酸為醫藥中間體合成的抗流感病毒藥物紮那米韋、奧司他韋已經上市多年。

鄭和下西洋,為國人帶回了燕窩,千百年來是人們不可多得的延年益壽、美容養顔珍品。熙正霖運用現代生物科技生産的燕窩酸将會以更卓越的功效,更親民的價格,支援着更多的人追求健康美好、充滿活力的生命。

繼續閱讀