首發丨牛津博士用合成生物做母乳低聚糖HMO，獲超千萬元投資

雖然合成生物學概念已被提出20多年，但多年來國內該領域的公司數量並不多，後因碳中和理念的推廣以及各行業開始就“行業發展的驅動力來源於底層技術創新”達成共識，合成生物學賽道在去年迎來了小爆發，一年內全球5家行業內公司上市，一批創業公司也紛紛湧入賽道。

對於奶粉生產商來説，如何使產品營養成分更貼近母乳一直以來都是個難點。

根據研究，母乳餵養可使嬰兒短期和長期獲益，包括降低中耳炎、胃腸道與呼吸疾病、肥胖、糖尿病、過敏性皮炎、兒童白血病和嬰幼兒猝死症的發生率。

母乳中固形物含量最高的三種物質分別為乳糖、脂肪與HMO（母乳低聚糖），其中HMO具有益生元作用，可以幫助嬰兒建立起自己的免疫系統，其作為嬰兒配方奶粉的添加劑已經在雅培、雀巢等進口奶粉中得以應用，但由於政策限制國內配方奶粉仍處於空白狀態。

另一方面，HMO很難通過提取的方法獲取，同時通過化學合成與發酵的方式獲取存在不方便與成本高的問題。瞄準這個痛點朱天擇創立了芝諾科技，芝諾科技採用合成生物技術，主要生產HMO中的2’-巖藻糖基乳糖，預計可在今年4月實現規模化投產。

融資方面，3月11日，芝諾科技宣佈完成超千萬元天使輪融資，由中信資本旗下中信創投基金、嘉程資本以及明略科技聯合創始人閆曌共同投資。

做高附加值且可落地的品類

朱天擇本科就讀於北京大學生命科學學院，之後在牛津大學攻讀生物無機化學專業博士，在校期間朱天擇就曾進行過基因工程的相關研究。2018年回國之後，為了積累相關行業經驗，其曾在合成生物學賽道的一家明星企業就職。

合成生物學對於全球可持續發展以及降本增效有重要意義：一方面其可以按照特定目標理性設計、改造乃至從頭重新合成生物體系，用以解決人類食品缺乏、能源緊缺、環境污染、醫療健康等方面的問題；另一方面生物技術的應用可以大規模降低工業能耗、原料消耗以及減少空氣與水的污染。

雖然合成生物學概念已被提出20多年，但當時國內該領域的公司數量並不多，後因為碳中和理念的推廣以及各行業開始就“行業發展的驅動力來源於底層技術創新”達成共識，合成生物學賽道在去年迎來了小爆發，一年內全球5家行業內公司上市，一批創業公司也紛紛湧入賽道。

芝諾科技便誕生於這種背景之下，2020年朱天擇開始創立公司，研究技術，究竟該選擇從什麼原料切入成為了其面臨的最大問題。

當時市面上已經有公司可以用生物合成方式生產一些大宗產品（如L乳酸），但在朱天擇看來，大宗產品的附加值較低，是需要大規模量產的生意，然而要做大規模發酵，對創始人在行業內的積累要求非常高，“附加值高、可以賣到高價格的產品，對於我們這種初創公司而言才更友好。”

除了產品的附加值之外，是否適合用生物合成的方式生產也是一項重要標準。雖然很多產品都可以以生物合成的的方式生產，但是成本與其他生產方式相比，並沒有明顯優勢。以CBD（大麻二酚）為例，其提取技術已較為成熟，想要憑藉生物合成技術以更低的成本獲得，在技術上還需要很長時間攻關。

基於此，芝諾科技決定選擇一種不適合以提取、化學合成等方式生產或者以生物合成方式獲取成本更低的一種原料，並最終鎖定了HMO。

據介紹，HMO 是母乳中除脂肪和乳糖之外的第三大固形物成分，具有獨特的益生元作用，能促進雙歧桿菌的生長，降低病毒和細菌感染的風險，減少炎症反應，起到免疫調節作用，對腫瘤化療後患者、老年羣體的菌羣有調節作用，同時幫助嬰兒逐漸建立起自己的免疫系統，對嬰兒發育有着非常積極的影響。

HMO於2017年開始被規模化生產，當時行業內湧現了一批以Glycom、Jennewien biotechnologies、Inbiose 為代表的合成生物初創公司，之後大多數初創公司又被巨頭收購，目前全球HMO五大生產商分別為杜邦、巴斯夫、帝斯曼、Jennewein和Frieslan Campina。

現階段HMO已作為嬰兒配方奶粉的添加劑在雅培、雀巢等進口奶粉中得以應用，由於政策限制國內配方奶粉仍處於空白狀態，但CFSA（國家食品安全風險評估中心）已於2021年10月發佈了《關於公開徵求喹啉黃鋁色澱等11種食品添加劑新品種意見》，其中提到2'-巖藻糖基乳糖的安全性和工藝必要性已通過專家評審委員會技術審查，對於擴大使用範圍的申請公開徵求意見。

2'-巖藻糖基乳糖是HMO中所含有的低聚糖之一，也是目前芝諾科技核心生產的原料。

菌株構建、純化以及規模化量產能力是壁壘所在

據朱天擇介紹，HMO的市場主要來源於奶粉、保健品、功能性食品飲料等，其中奶粉所佔市場份額為60%-70%，而且奶粉品牌也不需要過多教育，一旦政策放開，奶粉品牌對於HMO的需求將會激增。

所以現階段芝諾科技一方面先與大奶企接觸，另一方面會將保健品與功能性食品飲料品牌作為主要客户，同時其還與國外食品供應鏈巨頭進行合作，由該公司作為其海外總經銷商，“在上一波的收購浪潮中，有巨頭沒有搶到適合的初創公司，但它們也不想錯過對HMO的佈局。”

目前在國外HMO價格為1000-1500元人民幣/公斤，根據100g奶粉添加0.2gHMO的標準，結合我國奶粉的消耗量以及國外HMO在奶粉中的滲透率，測算下來現階段HMO在我國的市場空間並不算大，但在朱天擇看來，類比DHA在中國的發展路徑，未來HMO後續會有持續的增長，整體市場空間可能會上升至幾十億人民幣。

與膠原蛋白等擁有高市場空間的原材料不同，HMO屬於市場空間適中，但客户畫像明確且更講究先發優勢的品類，目前國內該領域的創業公司數量並不多，而且即便未來政策開放，也很難出現短期內行業湧入一大批公司的現象。

背後核心因素是HMO的規模化量產有足夠高的門檻。

第一是菌種的構建，雖然HMO目前已經產業化，背後有很多學術論文做支撐，但是綜合所有信息，找到最合適的路徑構建出高產且穩定的菌株仍對時間與技術有較高要求。

第二是純化問題，HMO因本身屬於糖類，極易溶於水，水溶性大於500g/升，無法利用萃取方法獲得，HMO的純化需要利用離子交換柱色譜，對於純化條件的摸索也是一個耗時耗力的過程。

第三是從實驗室到產業化的規模化問題，在很大程度上不同HMO公司之間最終拼的是誰的價格更低，對此起決定性作用的是菌株的效率，所以對於公司而言不斷迭代測試新版本，研發出更高效的菌株是一個長久的工作。

據朱天擇介紹，芝諾科技從菌株的構建到二代菌株的研發用了近兩年時間，從小中試與純化結果來看，芝諾科技可在4月實現規模化量產。

接下來，在迭代菌株的同時，芝諾科技還將投入研發HMO中除2’-巖藻糖基乳糖以外其他的低聚糖。

除了比較成熟的HMO以外，芝諾科技還在積極開發其他產品管線，比如其利用合成生物技術開發出了一系列可用於紡織品印染的天然微生物基色素。這種天然微生物基色素中最成熟的是靈菌紅素，靈菌紅素是靈桿菌生產的次級代謝產物，具有抗菌、抗黴、抗瘧疾等特性，除此之外也是一種潛在的抗癌藥物。

芝諾科技利用基因改造發酵生產靈菌紅素，不僅產量遠高於野生型菌株，同時還利用了工業廢水作為生產原料，使得生產過程的碳排放大大降低。目前芝諾科技正在積極開發此類產品在紡織印染工業的應用，並已獲得了開雲集團第二屆可持續創新先鋒獎季軍。