元一生物致力于以领先的合成微生物技术为核心，从事合成生物学前沿技术的研发。聚焦医美产品配料、药物原料配给、经济动植物营养、营养保健食品、健康食品配料、生物新技术等应用。2022 年，元一生物完成了 5000 万元人民币Pre-A轮融资，近期在进行新一轮融资的交割。

今年下半年，元一生物推出两款产品-虾青素和超氧化物歧化酶。元一生物推出的虾青素与超氧化物歧化酶有何优势？作为一家新创立的企业，元一生物如何在市场竞争中赢得发展机遇？元一生物创始人张骊博士在接受《生物基生态》杂志采访中，给出了答案。

张骊博士，元一生物创始人/CEO；张骊博士在合成生物学方向拥有逾10年研究经验，本科期间曾担任天津大学iGEM队长，后在美国雪城大学生物医学工程与化学工程系攻读博士，研究方向为“合成生物学和微生物群体感应与代谢”。2016年，张骊博士回国后便开始创业，虽然是冲着合成生物学赛道，但合成生物领域研发资金投入大，撞上国内资本寒冬，加之当时基因合成、基因编辑的效率还没有达到能使合成生物学快速产业化落地的程度，张骊博士选择转向农业科技领域创业，成立了一家利用微生物技术解决农业生产中污染问题的公司。2019年，张骊博士创立的公司被一家大型集团收购，她重新转入合成生物学领域，开始建立团队，探索合成生物学产业转化。凭借丰富的创业经验和科研积累，2021年张骊博士与合伙人共同创立了元一生物。

虾青素下游应用市场仍有广阔空间待开发

提到虾青素，大家都熟知它可以使水生动物着色，增加水产动物抗应激能力、繁殖能力及营养价值，是水产养殖界的新宠儿。它还具有极强的抗氧化和抗自由基能力，可以保护皮肤，延缓衰老；具有抗突变、抗癌和增强机体免疫力的功效，在化妆品领域也是正当红的新起之秀。也有人会疑问，虾青素的爆红是实力还是炒作？它真的有那么神奇的功效吗？

“虾青素的抗氧化性、着色性以及增强机体免疫力等特性已经被广泛认可。最近，我们也与下游企业合作做了很多动植物实验，一些实验结果甚至是令我们都感到惊喜的。”张骊博士道，“在虾蟹养殖方面，我们的实验数据证明，采用添加元一生物虾青素的饲料全周期喂养，可以使虾蟹增重10% ~ 20%。令我们感到意外的是，在肉鸡行业，在前21天的雏鸡饲料中添加虾青素，料肉比降低了12%。也就是说，肉鸡可以少吃12%的饲料，就能长同样多的肉。迎合今年的饲料涨价的大背景，虾青素不仅在水产养殖，在肉鸡等家禽养殖领域也有很大的发展空间。”

就市场应用而言，目前80%以上的虾青素被用作水产饲料的添加剂，剩余的主要用于化妆品和保健品领域。元一生物通过动植物实验，给出了虾青素在农资领域应用的更多可能性。

“通过在饲料中添加虾青素，不仅可以使虾蟹和肉鸡增产，而且可以使虾青素间接进入到保健品市场。”张骊博士说道，“因为虾青素是油溶性的，用添加了虾青素的饲料喂养蛋鸡后它会富集在蛋黄中。我们的实验数据表明，用虾青素饲料喂养蛋鸡之后，每颗蛋黄的虾青素含量跟一颗虾青素保健品胶囊中的虾青素含量差不多。”

此外，元一生物还通过植物实验，证明了虾青素可以使叶菜增产。因此，张骊博士认为虾青素在蔬菜种植等其他农业领域也大有可为。“我们给700 m2的上海青施用了500ml虾青素叶肥之后，与同一茬未用虾青素叶肥的上海青相比，产量增加了200 kg，这个结果是我们没有想到的。”张骊博士如是说，“起初我们以为虾青素只能使果实类的水果增红、增甜、增加果密度，这些都是已有研究证明的，但是对叶菜的增产确实令人意想不到。而且对于植物而言，虾青素还可以延长其保鲜期，从而延长其货架期。”

抛开未来前景广阔的化妆品市场不谈，在动植物养护等农业领域，虾青素仍有很大的市场开发空间。

降低成本，是将虾青素推向更广阔市场空间的制胜关键

尽管虾青素在动植物养护方面的功效与作用非常显著，但是由于天然的全左旋结构的虾青素提取成本居高不下，制约了其下游应用领域的开发。

虾青素的天然来源主要是藻类、细菌、浮游植物，以及以此为食物的各种水生物（包括虾、蟹甲壳类动物）和鱼类、鸟类等。但是由于这些原料难以获得，且存在提取成本高、污染大等问题，目前市场上的虾青素主要还是以人工培植的雨生红球藻为原料提取。雨生红球藻是目前公认的天然虾青素最优质的生物来源，但由于雨生红球藻生长条件相对要求高，培养周期长，需光照和破壁释放虾青素，造成以其为来源的虾青素成本较高，在动植物养护等农业领域的大规模应用难以推开。

“比如在饲料领域，大家都知道虾青素这个产品非常好。但是天然虾青素动辄千元/kg的价格，可能会让养殖企业望而却步。”张骊博士解释道，“饲料本身才几千块钱/t，他们不会去买这么昂贵的添加剂。”

因此，降低成本是将虾青素推向更广阔市场空间的关键，尤其是在饲料等农资领域，市场空间仍然很大。元一生物的虾青素不仅成本非常低，含量高，抗氧化性强，易吸收，稳定性强，耐高温（120 ℃下加工30 min留存率大于90%），而且与雨生红球藻提取的单一成分虾青素相比，还含有丰富的类胡萝卜素、玉米黄素、酵母提取物等对动植物非常有益的物质。“这样，我们即降低了成本，还提高了产品功效。”张骊博士道。

从终端应用发力，撬动化妆品市场

在饲料等农资领域，好且快的应用效果使得虾青素的市场推广相对容易。但在化妆品领域则不然，考虑到投入和收益比，化妆品牌对任何一种新原料的使用都更加谨慎。

关于元一生物在化妆品市场的布局，元一生物将另辟蹊径，通过终端产品来撬动化妆品市场。她用公司另一个靠近商业化的产品超氧化物歧化酶举例介绍道：“稳定的超氧化物歧化酶具有非常好的去除自由基、抗衰、抗辐射、消炎等效果，目前虽然已有企业入局，但是市场并没有推开，原因就是护肤品原料很难强推给品牌方，新原料的稳定性及加入新原料后较长的配方研发周期使得大多数品牌方在早期持观望态度。所以我们采取了一个策略，就是先设立了自己的护肤品品牌 —— 元彩。目前，我们的产品已经在公司内部以及外部合作的上市药企中完成了测评，效果整体评价是很好的。”

传统动植物提取方式生产的超氧化物歧化酶容易造成交叉感染的风险，并且生产成本高，稳定性较差，一旦受到周围环境、温度等影响，就会很快失去活性。元一生物依靠丰富的酶进化经验解决了超氧化物歧化酶酶活性差的行业痛点，大幅提高了酶活与稳定性，改善了生产效率，打造了有成熟的商业化空间的高附加值超氧化物歧化酶产品。“我们开发的市售超氧化物歧化酶可耐100 ℃高温，酶活达到80000 U/mg，目前在市场上处于领先地位。”张骊博士介绍道，“我们测试了超氧化物歧化酶在精华液中的稳定性，通过加速实验证实了它可以一直非常稳定地在精华液中存在。这对于一个酶产品来讲，是至关重要的，也是非常非常难的。”

此外，元一生物还为终端企业提供定制化的多肽生产服务。与大肠杆菌多肽生产平台存在杂蛋白多、纯化成本高等缺陷不同，元一生物的多肽生产平台是基于外泌型的酿酒酵母底盘细胞构建的，细胞外采用无机盐培养基，可以获得10个氨基酸到100个氨基酸的纯净多肽。“我们获得的多肽无需纯化，通过过滤的方法就可以收集产物，生产效率高，能够做到g级/L的表达量。我们接下来也会跟多家生物药公司和护肤品品牌合作，满足他们的对各种多肽的生产需求。”张骊博士说道。

具有极高生产力的细胞工厂，是公司产品竞争力的保障

底盘细胞和发酵工程是合成生物学领域的两大基础。其中，底盘细胞是合成生物学的“硬件”基础，是生物发酵产业的核心，直接影响原料利用、发酵工艺、产品种类和生产成本。

元一生物通过高效的菌株筛选策略构建具有极高生产力的细胞工厂，技术手段包括：（1）通过基因设计、底盘筛选、代谢通路优化，得到目标菌株；（2）通过多轮基因重排技术、定向进化，获得大量不同基因型和表型的菌株，建立目标菌株库；（3）通过微流控筛选、联罐发酵，筛选出高产菌株。从而，获得的产物不含来源未知的杂质，且环境友好，原料易得，工艺稳定，产量高，可大幅优化研发周期与成本。

目前，元一生物拥有包括酿酒酵母、毕赤酵母、大肠杆菌等在内的多种微生物底盘系统。“我们最擅长的是酿酒酵母。”张骊博士说道，“与大肠杆菌底盘相比，酿酒酵母有诸多优势。首先，其细胞密度更高，从而产量更高。其次，酿酒酵母可以获得大肠杆菌等其他菌株不能生产的产物，如CBD。另外，从安全生产的角度，酿酒酵母不易被除了芽孢杆菌以外的其他菌株感染。

当然，由于染色体多，代谢通路复杂，改造酿酒酵母的技术壁垒也更高。“这在短时间内是很难做到的。我们的核心研发团队通过几十年的积累，团队成员参与了酿酒酵母染色体的合成，所以我们对它的基因非常了解。”张骊博士解释道，“因此，除了代谢通路，我们还可以修改它的基础代谢甚至细胞器，从而更高效地实现对它的改造。”

从细胞工厂构建到终端产品开发，从虾青素到超氧化物歧化酶、功能多肽……，从饲料农资市场到医美保健市场，元一生物用短短的两年时间就在业内建立了自己独特的竞争力，这其中，凝结了创始团队犀利的商业眼光和明确的市场定位，更凝结了核心团队数十年如一日的科研积累。提及公司未来的发展战略和商业目标，张骊博士给出了一个朴实又脚踏实地的规划：“现阶段最紧要的任务就是把虾青素和超氧化物歧化酶两个产品全面推开，先在市场中站稳脚跟，然后把已有选品的量产做好。”

除已经推向市场的虾青素外，元一生物的核心产品还包括CBD、司美格鲁肽、利拉鲁肽、超氧化物歧化酶、番茄红素、左旋肉碱、重组胶原蛋白、单细胞蛋白。

未来，元一生物将以精进的力量持续研发开拓，带来新的创新与可能！

参考资料：

北京研精毕智信息咨询有限公司. 2023年全球及中国饲料行业发展现状及前景分析. 2023-7-13.

中研网.云南将成未来虾青素原料最大供应产地，中国虾青素市场发展前景及投资空间分析.2022-1-25.