元育生物发酵基地的车间内，一排5升的玻璃反应器里，深红色的液体翻滚着，相邻不远的区域，更大的30升、50升、300升、500升直到3000L的不锈钢反应器按梯度整齐排列，锃亮的罐体反射着金属的光泽。

这些容器中承载着的全左旋虾青素，是珠海元育生物科技有限公司通过尖端的基因编辑技术和精细的发酵工程精心培育而成。“我们在探索酵母合成虾青素领域取得了重大突破，全左旋虾青素的生产效率提高了120至300倍，生产成本降低了一半以上，即将在农业食品领域带来全新的改变。”元育生物创始人肖奕博说。

实现全左旋虾青素的合成生物学突破

生物科技日新月异，合成生物学作为一门新兴的交叉学科，正引领着生物制造领域的深刻变革。谈及全左旋虾青素的合成生物学研究，“基因编辑与发酵工程无疑是两大核心‘钥匙’”，元育生物首席研究员屈玉娇说。

其中，基因编辑技术能够为酵母细胞“安装”上全新的功能，通过增强某些基因的活性（基因过表达），或是移除那些不再需要的基因（基因敲除），以此赋予酵母新的生命力。发酵工程则是通过优化培养条件，如调整培养基配方、温度、pH值、氧气供应和底物浓度，以及改进发酵策略，以此提升酵母的生长速率和虾青素的产量。

解脂耶氏酵母，在自然状态下并不具备合成类胡萝卜素，尤其是虾青素的能力。然而，元育生物的科研团队以基因编辑技术为突破口，向酵母中引入微藻的虾青素代谢相关基因，同时增加代谢途径中关键酶的基因拷贝数，调控各转化步骤中不同酶的使用比例，进一步保证最终产物虾青素的高效转化，成功解锁了酵母合成虾青素的“奥秘”。

基因编辑与发酵工程的携手合作，是发掘酵母生产虾青素的潜力的关键。通过基因编辑技术改良的酵母菌株给了发酵提高虾青素产量更多的可能性。同时，发酵过程中收集的数据可以用来进一步指导基因编辑策略，以实现更精细的代谢调控。“两种技术的结合使用，让我们整个生产过程在高效与稳定之间找到了完美的平衡点。”元育生物首席生产工程师韩柱表示。

为农业食品领域带来新变革

《“十四五”生物经济发展规划》提出，推动生物技术和信息技术融合创新，加快发展生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业，做大做强生物经济。

作为行业领先的微藻生物合成国家高新技术企业，元育生物依托清华大学数十载的科研实力积累，完成组建并运营微藻合成生物产业平台，聚焦可持续微藻基原料及产业化应用开发，加速形成新质生产力。

那么，相比传统虾青素，元育生物研发的虾青素有何优势？又有哪些应用场景？

纯净度方面，基于元育生物的三大合成生物技术平台，通过近20个月的不懈努力，其生产的虾青素占总类胡萝卜素比例为82.9%，全左旋虾青素占比93.4%。特别值得一提的是，元育生物的产品中反式虾青素的比例高达93.3%，均显著超越行业平均水平。

生产效率方面，元育生物同样表现非凡。传统的雨生红球藻生产左旋虾青素的产率为5-25 mg/L，元育生物利用酵母生产左旋虾青素的产率最高为3000 mg/L，这意味着左旋虾青素的生产效率提高了120至300倍。相比传统的左旋虾青素生产方式，元育生物的虾青素生产成本降低了一半以上。

具体应用方面，全左旋虾青素有着“超级抗氧化剂”的美誉，因其特定的立体化学结构而具备更优的生物活性和生物利用度，能够显著提升农业食品的品质与健康水平，应用在水产饲料、食品添加剂等领域。

“全左旋结构、极高的纯净度、高虾青素含量以及高效的生产能力，构成了元育生物在虾青素领域的核心优势。”韩柱表示，随着市场需求的增长、技术的进步以及政策的支持，全左旋虾青素有望在未来的市场中占据更大的份额，还能为农业和食品行业带来新的增长点，推动行业的可持续发展。