一、所属领域
1.所属领域：合成生物学
2.应用对象：生物基表面活性剂
二、项目介绍
1.痛点问题
槐糖脂是由假丝酵母经一定条件的发酵工艺产生的微生物次级代谢产物，是一种糖脂类生物表面活性剂，具有增溶、乳化、润湿、发泡、降低表面张力等性能，还具有无毒、可生物降解、耐温、耐高盐等特性。因此槐糖脂被广泛应用于石油、农业和日化等领域。但当前生物法合成槐糖脂中对假丝酵母底盘菌株的遗传信息了解尚不充分，限制了基因工程手段对其代谢途径的有效调控，进而导致在对宿主菌株进行遗传改造时，未能找到高效的基因编辑手段，从而影响了槐糖脂产量和质量的提升。并且，现有槐糖脂的发酵工艺存在发泡严重的问题，泡沫的产生不仅影响氧气的传递效率和发酵罐的容量利用率，还可能导致发酵液的逃逸，增加生产风险。此外，目前市场不同类型的酸型、内酯型槐糖脂主要通过下游分离纯化得到，并且产品分离效果不佳，导致不同类型槐糖脂及高纯度槐糖脂的生产成本过高。这些问题都限制了槐糖脂的低成本生产及其商业化应用。
2.解决方案
针对槐糖脂生产中菌株改造、发酵控制及分离纯化等环节存在的问题，我们深入研究了假丝酵母的遗传机制，利用基因组测序等技术进行了数据分析，揭示了假丝酵母的基因组结构、基因种类及其功能。在此基础上，我们开发出了更高效的CRISPR和同源重组基因编辑平台，对假丝酵母进行了代谢工程改造，成功培育出了能够高产不同类型槐糖脂的工程菌株。通过精确控制发酵过程中的关键参数，并建立了实时数据反馈与自动控制系统，我们确保了发酵过程的稳定性，有效控制了泡沫的产生。此外，我们优化了分离纯化技术，改进了提取工艺，采用膜设备和其他分离技术实现了菌体与产物的彻底分离，从而在产量、质量和成本上全面提升了槐糖脂的生物合成效率。
3.竞争优势分析（从技术和经济效益两个维度）
本公司运用基因工程和代谢工程改造技术，成功研发了能够直接发酵生产混合型、酸型和内酯型槐糖脂的工程菌株，从根本上解决了传统方法中依赖后期纯化才能获得不同类型酸型、内酯型槐糖脂的问题，实现了这三种类型槐糖脂的直接生物合成。针对这些高产的工程菌株，我们采用了发酵过程的智能化控制与优化技术，以低成本碳源为原料，在500升的中试发酵系统中完成了从葡萄糖和油酸到槐糖脂的全生物合成过程，关键质量指标达到了国际领先水平。此外，我们利用工业化的膜分离等纯化设备，对槐糖脂进行了高效纯化，这不仅提升了槐糖脂的产品品质，也显著降低了生产成本。综上所述，我们的槐糖脂生物合成工艺具有重要的技术与经济效益竞争优势。
4.技术成熟度及市场应用前景
实验室开发 样机/样品 √中试/放大 示范应用
应用前景：
槐糖脂作为一种生物表面活性剂，已被美国环保署纳入其清洁成分清单。根据市场分析，2023年全球槐糖脂市场估值约为4.89亿美元，并预计在未来五年内将保持5.08%的年复合增长率。槐糖脂的主要应用领域包括：在石油开采领域，槐糖脂通过降低原油与岩石间的表面张力及原油的粘度，从而有效提升原油的采收效率；在农业领域，槐糖脂能够提高肥料的利用效率，并有效抑制农作物病原菌的生长，进而改善土壤质量；在日化领域，槐糖脂因其分散、润湿、保湿、润滑和乳化特性，成为提升产品质量的关键添加剂。随着科研技术的不断突破和生产工艺的持续优化，槐糖脂的生产成本有望进一步降低，市场竞争力将显著提升。同时，随着消费者对环保和健康产品的需求日益增长，槐糖脂的市场潜力将进一步释放，预计将在全球范围内形成更为广泛的应用和市场渗透，为可持续发展和环境保护做出更大的贡献。
5.知识产权情况
已发表专利“一种由假丝酵母发酵生产槐糖脂的方法及应用，CN118547029A”。
三、合作需求
技术开发 技术转让 技术许可 作价入股 引入风投 其他（请注明）
（如有详细合作需求请进一步补充）
四、团队介绍
杭州裕元生物科技有限公司是一家以智能生物制造新机理和产业变革性技术问题为突破口，以合成生物技术产品商业化为核心，围绕智能生物制造开展技术创新研究和产业转化研究，致力于合成生物学技术研发与营养健康化学品开发应用的创新型企业。公司基于全球领先的“下一代工业生物技术”，建立了微生物细胞工厂的合成生物学改造的技术平台，实现多糖、代糖、香精香料等产品的绿色低成本生物制造，可广泛应用于食品健康、动物营养、医药中间体等众多领域。
五、联系方式
单位：杭州裕元生物科技有限公司
联系人：张博
电话：0571-89903476
邮箱：270572059@qq.com
