四氢嘧啶等化学中间体的生物法合成技术

1.痛点问题

本技术聚焦于利用生物法合成化妆品领域里的一些功效活性成分。化妆品中的小分子功效活性分子如四氢嘧啶、小分子透明质酸、唾液酸等在化妆品行业具有重要的应用。

四氢嘧啶作为一种化妆品领域的一种新型功效分子具有平衡细胞的渗透压，在高温、干燥和辐射等逆境下，对酶、DNA、细胞膜和整个细胞提供保护作用，因此近年来在化妆品中被用于保湿、抗氧化、防止紫外线伤害。

透明质酸主要作为一种高效的保湿剂广泛应用于化妆品行业，尤其小分子量透明质酸具有更好的透皮性能，目前刚刚进入市场，作为一种潜在的新产品在化妆品和保健品领域具有一定的应用潜力。

唾液酸是人体中一种重要的生理活性物质，是大脑神经节苷脂和糖蛋白的主要组成部分，2021年刚刚被批准作为化妆品添加原料，主要作为活性氧清除剂，刺激皮肤细胞新陈代谢，减缓衰老，预防色斑等作用。

2.解决方案

本项技术是针对四氢嘧啶、唾液酸、透明质酸等三种目标分子通过合成生物学技术设计代谢途径和细胞工厂，所构建的菌株与现有工业化技术相比具有更好的生物安全性，产品的最终发酵浓度较上述企业工业使用菌株相比产量提高了15%以上。

合作需求

寻找应用场景：

透明质酸、四氢嘧啶、燕窝酸这几项产品，目前存在市场杂乱的情况，需要针对具体的应用场景设计产品的应用化开发。在后续的产业化过程中，本项目希望能够对接到在医药、化妆品、食品领域中的资源，针对具体需求，进行应用化开发。

化妆品领域对于活性生物分子的需求越来越大，随着化妆品行业对于天然生物来源概念的深入人心，利用绿色安全的生物法技术生产活性生物分子成为重要的发展趋势。小分子透明质酸、四氢嘧啶、燕窝酸虽然刚刚进入市场，但市场关注度较高，未来预计直接产值能够超过5-10亿元。这些小分子生物活性成分的毛利较高，如果能够通过有效地打开市场，具有较好的盈利前景。

本项技术已对前述活性成分的生物法合成线路进行了设计，采用合成生物学的方法构建了相应的生产菌种，在摇瓶发酵中对发酵培养基和培养条件进行了适当的优化。

目前四氢嘧啶、唾液酸、透明质酸等活性分子的生产方法主要包括：

提取法：目前四氢嘧啶、唾液酸、透明质酸还有相当一部分技术是采用提取法技术，生产成本很高，原料来源有效，主要占据一些高端的市场。

生物法：目前华熙生物、福瑞达等龙头生产企业采用的是发酵法生产技术，市场占有率在70%左右。

本项技术与现行提取法与生物法比较有如下优势：

与提取法相比：生物发酵法原料来源广、绿色无污染、转化率高，可降低总成本20%以上，在环保性、安全性、经济性方面都优于化学法。

与其他生物法技术相比：本项技术具有更高的产量，菌种更加安全，成本、环保性等优势明显。

目前已完成菌种构建和实验室的小试阶段，衍生企业成立后计划开展发酵规模的放大和优化，适配相应的分离提取工艺，形成完整的工业技术方案。