科创中国

β-榄香烯是一种高效、低毒、广谱的抗肿瘤化合物，其口服乳和注射液作为国家二类新药在临床上已经取得了显著疗效。口服用β-榄香烯主要从植物中提取，但植物中含量低，导致提取法投料多、耗时长、得率低，成本10万元/公斤；另外，提取获得的β-榄香烯含有多种异构体，不能用于注射剂。目前，注射用β-榄香烯主要来源于化学合成，步骤繁琐，污染大，成本25万元/公斤。本团队经过多年研究，利用合成生物学技术，在解脂耶罗维亚酵母中创制并优化了人工合成途径，实现了从淀粉糖到β-榄香烯的发酵生产。同时，所用微生物公认安全，富含大量的蛋白和油脂，副产菌渣可用作为蛋白饲料，胞内油脂可作为生物柴油和润滑剂等工业原料，促进了双碳目标的实现。
主要内容：β-榄香烯是一种高效、低毒、广谱的天然抗肿瘤化合物，其口服乳和注射液作为国家二类新药在临床上已经取得了显著疗效。当前口服用和注射用的β-榄香烯分别采用植物提取和化学合成法，成本较高，分别达10万以及25万元/公斤，而且生产过程还伴随大量的三废排放，污染环境。本项目利用合成生物学技术，实现了从淀粉糖到β-榄香烯的绿色生物制造，而且该过程的废渣可以得到有效高值化利用，符合绿色发展的理念，经过综合评价，成本仅为植物提取法的1/2，化学合成法的1/5。创新点：利用合成生物学技术，在公认安全的解脂耶罗维亚酵母中创制并优化了人工合成途径，实现了β-榄香烯的发酵生产。同时，所用微生物富含大量的蛋白和油脂，副产菌渣可用作为蛋白饲料，胞内油脂可作为生物柴油和润滑剂等工业原料。技术水平：摇瓶条件下，β-榄香烯浓度达1.2-2.5 g/L；50L 发酵罐β-榄香烯达到20-30 g/L。（国际公认对于附加值高的植物天然产物而言，摇瓶发酵浓度达0.5g/L即可大罐培养）市场前景：我国每年新增肿瘤患者超过300万，并且肿瘤的发病率正逐年增高，因此寻求肿瘤的有效治疗措施一直是人们关注的重点，在此背景下，本项目的实施具有较好的市场前景。