因具有不可替代的生物学功能、跨领域应用潜力及产业化等技术突破带来的经济价值,5-ALA(5-氨基乙酰丙酸)成为全球农业科技、生物医药及合成生物学领域的热点研究对象和开发目标。根据恒州博智的统计及预测,2023年全球5-ALA市场销售额达到了1.98亿美元,预计2030年将达到3.46亿美元,年复合增长率为8.4%。根据Global Growth Insights的统计及预测,2024年全球5-ALA市场销售额达到了2.034亿美元,预计2025年将达到2.252亿美元,到2033年增长到5.08亿美元。在预测期内,复合年增长率(CAGR)为10.7%。2025年至2033年。
然而面对强劲的市场的需求,5-ALA存在着含量低、成本高、产能不稳定等诸多情况。
传统的化学合成工艺高复杂性和高污染限制了其工业化生产的规模;日本科斯莫石油公司率先利用合成生物学,发酵法对5-ALA进行工业化规模生产,在5 t/a 设施中5-ALA产量为10 g/L,并将生产成本降至化学合成法的1/10。但是由于发酵周期较长,技术水平也相对较低,使得 5-ALA生产成本仍然较高,难以满足农业和畜牧等低附加值领域的推广应用。
打破技术破壁到领跑全球:汉和生物5-ALA发展历程
汉和生物于2020年5月正式立项开发″生物发酵法工业化生产5-ALA″,运用CRISPR-Cas9基因编辑技术,成功构建出具有5-ALA生产能力的代谢工程菌株。并通过实施多策略协同代谢工程改造(如优化关键酶表达、解除代谢抑制、平衡辅因子供应等)和优化发酵工艺参数,持续提升菌种性能与生产效率。累计对工程菌株进行了累计17代的迭代改造与深度优化。
2022年7月,汉和生物5-ALA含量达到55 g/L,经科技部西南信息中心查新显示为全球最高水平。
2023年于10立方米发酵罐中发酵水平突破60 g/L,再次取得了里程碑式突破。
2024年12月14日,100KG批次的5-ALA盐酸盐,抽检含量分别为99.99%、99.26%、99.97%,纯度品质达到了标准品级别。
依托核心生物技术和发酵工艺突破,汉和生物5-ALA实现了从实验室验证到大规模工业化生产的重大跨越。
更高的性价比,满足市场多元化需求
1.高水平发酵:汉和生物5-ALA液体含量达60g/L,远远高于市场上20-25g/L液体含量。大幅降低了运费成本,减少了客户在使用时的添加量。
2.大规模发酵:汉和生物建成并投产全球首条千吨级5-ALA生物发酵生产线,发酵总规模达到360立方。原液(60g/L)产能达到1300吨/月;原粉(8%-10%)产能200吨/月;高纯度(≥99%)达到10吨/月。可做到长期、稳定供应。
3.更低的市场价格:领先的发酵水平和强大的生产能力,使得汉和生物5-ALA原液成本得到大幅降低;目前5-ALA原液仅售18元/kg(折纯价300元/kg),98%纯度5-氨基乙酰丙酸(盐酸盐、磷酸盐)价格均低于2500/kg。
高性价格比大幅降低了客户的使用成本,实现与客户的合作共赢。
5-ALA农业应用:
促进根系生长,促进块茎类作物膨大
扩大植物气孔增强光合作用
催花、疏花,保花,壮花
转色、增甜、增重、耐储藏
纵观汉和生物5-ALA自主研发生产历程:从构建基础工程菌株,到快速追平国际最高水平,再到自主创新并全球领跑;从技术可行性的初步验证,到千吨级工业化产能的率先突破, 解决了传统化学合成法污染大、生物发酵法含量低的问题。
这一系列开创性成就,无不凝聚着汉和生物研发团队卓越的科研智慧、不懈的技术攻坚与前瞻性的产业化布局。未来,汉和生物继续加大5-ALA研发投入,推动技术革新和产品开发,再次革新高附加值生物刺激素领域历程。
来源: 汉和生物