藍藻天然活性物甘油葡糖苷研究取得新成果

5月16日，從中國科學院青島生物能源與過程研究所獲悉，該研究所微生物制造工程中心在藍藻天然活性物“安諾因”(INCI名：甘油葡糖苷)研究領(lǐng)域取得新成果。

甘油葡糖苷(簡稱GG)是自然界中天然存在的一類糖苷類活性小分子，可由多種綠色植物(如百合、重生草)、藻類(如多種藍藻)及部分異養(yǎng)微生物合成，在生物體抵抗、適應逆境環(huán)境中發(fā)揮重要作用。由于其良好的生物相容性、對生物大分子的穩(wěn)定性、高保濕性、非致齲性及潛在的保健及治療功效，不僅用于開發(fā)保濕、抗衰、舒緩類護膚產(chǎn)品，也逐漸用于母嬰用品、女性護理用品、寵物用品/食品、口鼻護理液、滴眼液、濕疹外涂制劑等產(chǎn)品，在日化用品、食品、保健品和醫(yī)藥等領(lǐng)域展現(xiàn)著廣闊的應用前景。

12月5日，該中心對GG近50年來的研究發(fā)展歷程進行了系統(tǒng)綜述，從GG生物來源、GG遺傳基礎(chǔ)、GG代謝調(diào)控機制、GG活性功能以及GG生產(chǎn)技術(shù)和市場現(xiàn)狀進行了詳細闡述，對GG研究中仍然存在的科學問題進行了梳理，并對GG產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向進行了展望(如圖)。相關(guān)內(nèi)容近日發(fā)表于生物技術(shù)領(lǐng)域雜志《Biotechnoloy Advances》。呂雪峰研究員為論文通訊作者，羅泉副研究員為論文第一作者。

圖/范雯睿?羅泉　　從20世紀70年代在百合植物中首次發(fā)現(xiàn)至今，有關(guān)GG合成、功能、生產(chǎn)及應用的研究持續(xù)受到學術(shù)及產(chǎn)業(yè)界關(guān)注，人們對GG的研究已從“化合物發(fā)現(xiàn)”“合成機理解析”發(fā)展到“活性功能鑒定”“合成/分離技術(shù)開發(fā)”階段。近年來，隨著GG在增強皮膚彈性機能、抑制微生物生長、促進細胞活性因子表達以及抗腫瘤等方面新功能的揭示，GG應用場景不斷擴展，市場需求快速增長。目前，通過“生物酶法催化合成”和“微藻細胞無損提取”兩種技術(shù)，業(yè)界已能實現(xiàn)GG的工業(yè)化生產(chǎn)，兩種方法均可達到數(shù)噸至數(shù)十噸/年的生產(chǎn)規(guī)模。其中，“生物酶法”具有占地小、效率高、成本經(jīng)濟的特點，適合GG產(chǎn)品的快速規(guī)?；a(chǎn)及市場普及;而以“微藻細胞無損提取技術(shù)”為代表的第二代GG規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)則具有來源天然、生產(chǎn)工藝環(huán)保、活性產(chǎn)品純度高的特點，能夠滿足客戶及產(chǎn)品對高品質(zhì)GG原料的使用需求。

青島能源所微生物制造工程中心長期以來致力于藍藻天然活性物質(zhì)的開發(fā)與應用?；诮陙韺ξ⒃妍}脅迫耐受機制的系統(tǒng)基礎(chǔ)研究，中心近年成功開發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的螺旋藻規(guī)模培養(yǎng)制備GG的先進生物制造技術(shù)——SCGP(SmartCyano?Glucosylglycerol?Polygeneration?Technoloy)。SCGP技術(shù)的出現(xiàn)，創(chuàng)制了全新的甘油葡糖苷生產(chǎn)制備路徑，解決了傳統(tǒng)技術(shù)面臨的產(chǎn)物非天然、同分異構(gòu)體混雜、分離純化難、有機溶劑污染等問題。該技術(shù)基于天然特色藻種庫，選育高產(chǎn)藻株，通過規(guī)?；囵B(yǎng)、提取、分離、純化等過程條件的精準控制，實現(xiàn)純度高達99%以上的天然2-αGG產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)，該方法制得的2-αGG產(chǎn)品命名為安諾因(取自Cyano的諧音)。

研究發(fā)現(xiàn)，安諾因分子量極小，僅254Da，可直接滲透至皮膚真皮層，發(fā)揮多重生理功效，改善干燥、暗沉、細紋、泛紅、松弛等肌膚問題，達到全方位立體修護的效果。安諾因護膚功效全面，作用機制獨特，深層激發(fā)細胞自體活力，并已通過歐盟COSMOS純天然認證，成為國際首款純天然安諾因產(chǎn)品，并榮獲2021榮格技術(shù)創(chuàng)新獎、獲評2021青島生物醫(yī)藥領(lǐng)域創(chuàng)新產(chǎn)品、中國國際高新技術(shù)成果交易會優(yōu)秀產(chǎn)品獎等權(quán)威獎項，其在護膚領(lǐng)域的成分優(yōu)勢逐漸凸顯，越來越受到消費者的關(guān)注和喜愛。

據(jù)介紹，基于上述成果，研究團隊布局42項核心技術(shù)專利，成功孵化創(chuàng)業(yè)公司——青島中科藍智生物科技發(fā)展有限公司，實現(xiàn)了SCGP技術(shù)的商業(yè)轉(zhuǎn)化，目前已完成兩輪商業(yè)融資。

上述研究獲得了科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金面上項目等項目支持。

(來源：新視線)

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