元育生物發酵基地的車間內，一排5升的玻璃反應器里深紅色的液體在有節奏地翻滾，相鄰不遠的區域，是更大的30升、50升、300升、500升直到3000L的不銹鋼反應器按漂亮的梯度整齊排列，锃亮的罐體反射著金屬的光澤。這些容器中承載著的不僅僅是普通的酵母菌株，而是通過尖端的基因編輯技術和精細的發酵工程精心培育的生命體。

這些小小的酵母細胞，即將成為改變農業食品領域游戲規則的關鍵——全左旋蝦青素的高效生產者。

圖1：元育發酵生產左旋蝦秦素

技術創新：全左旋蝦青素的合成生物學突破

在生物科技日新月異的今天，合成生物學作為一門新興的交叉學科，正引領著生物制造領域的深刻變革。談及全左旋蝦青素的合成生物學研究，基因編輯與發酵工程無疑是兩大核心“鑰匙”，元育生物首席研究員屈玉嬌如是說。

基因編輯技術能夠為酵母細胞“安裝”上全新的功能，通過增強某些基因的活性（基因過表達），或是移除那些不再需要的基因（基因敲除），以此賦予酵母新的生命力。解脂耶氏酵母，在自然狀態下并不具備合成類胡蘿卜素，尤其是蝦青素的能力。然而，元育生物以基因編輯技術為突破口，成功解鎖了酵母合成蝦青素的奧秘，開啟了生物制造領域的新篇章。

在探索酵母合成蝦青素的道路上，元育生物的科研團隊精心布局了三大策略。一是向酵母中引入微藻的蝦青素代謝相關基因，為酵母構建了一條全新的代謝通路。通路的成功建立，標志著酵母從此擁有了合成蝦青素的能力。二是增加代謝途徑中關鍵酶的基因拷貝數，提升酶的表達水平，增強代謝流中關鍵中間體的供應，穩步提高蝦青素的產量。三是調控各轉化步驟中不同酶的使用比例，確保中間產物能夠充分轉化，避免資源浪費，進一步保證最終產物蝦青素的高效轉化。這三個策略為蝦青素高產菌株的建立奠定了堅實的基礎。

圖2：元育生物生物合成蝦青素菌株

發酵工程則是通過優化培養條件，如調整培養基配方、溫度、pH值、氧氣供應和底物濃度，以及改進發酵策略，以此提升酵母的生長速率和蝦青素的產量。

元育生物在發酵工程領域的關鍵技術創新體現在以下方面。一是開發了與特定菌株完美匹配的發酵培養基及工藝，為酵母生長與蝦青素合成提供了最優環境。二是實施兩段式發酵策略，巧妙地區分了細胞增殖與產物累積兩個階段，有效減輕了產物對細胞生長的抑制作用，進一步推動了蝦青素的高效生產。三是配合菌株的特性對酵母內部的代謝流程進行了精細的調整與優化，使得整個生產過程變得更加流暢且高效。

基因編輯與發酵工程的攜手合作是發掘酵母生產蝦青素的潛力的關鍵。通過基因編輯技術改良的酵母菌株給了發酵提高蝦青素產量更多的可能性。同時，發酵過程中收集的數據可以用來進一步指導基因編輯策略，以實現更精細的代謝調控。

“兩種技術的結合使用，讓我們整個生產過程在高效與穩定之間找到了完美的平衡點?！痹锸紫a工程師韓柱表示。

應用探索：全左旋蝦青素在農業食品領域的變革力量

全左旋蝦青素有著“超級抗氧化劑”的美譽，因其特定的立體化學結構而具備更優的生物活性和生物利用度，因此，其能夠顯著提升農業食品的品質與健康水平。

在水產飼料行業中，蝦青素的添加不僅能增強水產動物的免疫力，還能提高其生長速度和存活率。以三文魚為例，蝦青素能夠賦予三文魚鮮艷的橙紅色，提升其外觀品質。蝦青素極強的抗氧化能力有助于保持三文魚的新鮮度和營養價值。蝦青素可以提高魚類的免疫力和成活率，對其正常生長和健康養殖及生長和繁殖具有重要作用。蝦青素對三文魚、蝦、蟹等水產動物的生長和養殖過程具有多方面的積極作用。

以蝦飼料為例，每噸飼料中通常會添加大約兩公斤的蝦青素，據此估算，僅這一項產品線每年就需要約一萬六千噸的蝦青素。然而，當前市場上實際使用的蝦青素總量僅為所需量的八分之一，市場存在巨大的缺口和增長空間。

在食品添加劑領域，蝦青素的應用也在不斷擴展。作為一種天然色素，它不僅能為食品提供鮮艷的色澤，還能增強食品的營養價值。隨著消費者對食品添加劑安全性和健康性的日益關注，蝦青素作為一種天然、安全的替代品，其市場需求有望進一步增長。

在傳統蝦青素領域中，主要包括化學合成品以及通過紅法夫酵母生產的右旋蝦青素。然而，這兩種形式的蝦青素的生物活性極低。相比之下，元育生物研發的蝦青素則具備極高生物活性，其活性與源自紅球藻的左旋蝦青素活性相當。

技術的進步為蝦青素的生產提供了新的可能性，政策的支持更是推動蝦青素市場發展的重要因素。當前，許多國家已經開始重視生物科技產業的發展，并出臺了一系列扶持政策。

圖3：與生物科技相關的國家政策（部分）

著眼未來，隨著市場需求的增長、技術的進步以及政策的支持，全左旋蝦青素有望在未來的市場中占據更大的份額，還能為農業和食品行業帶來新的增長點，推動行業的可持續發展。

合成生物平臺優勢：元育生物的研發實力與產品特色

在探索自然界的奧秘與生命的奇跡中，元育生物以其卓越的技術與創新理念，在合成生物領域樹立了新的標桿。

“全左旋結構、極高的純凈度、高蝦青素含量以及高效的生產能力，構成了元育生物在蝦青素領域的核心優勢?！?/strong>韓柱表示。

全左旋蝦青素，這種特定構型的蝦青素具有更高的生物利用度和更強的抗氧化能力，使其在行業飼料等領域展現出極高的應用價值?！拔覀兪冀K致力于提供純度與性價比更高的合成生物產品，這正是元育生物生產的全左旋蝦青素帶給客戶的獨特價值?！表n柱強調。

在純凈度方面，元育生物通過高效液相色譜（HPLC）技術嚴格監控，確保蝦青素占總類胡蘿卜素的比例達到高標準。“基于元育的三大合成生物技術平臺，通過近20個月的不懈努力。當前，元育生物所生產的蝦青素占總類胡蘿卜素比例為82.9%（以峰面積計），全左旋蝦青素占比93.4%。”這種對產品指標的極致追求要求，是企業對產品質量嚴苛要求的具體體現。特別值得一提的是，元育生物的產品中反式蝦青素的比例高達93.3%，均顯著超越行業平均水平。

圖4：元育生物合成蝦青素的HPLC峰圖

在生產效率方面，元育生物同樣表現非凡。傳統的雨生紅球藻生產左旋蝦青素的產率為5-25 mg/L，元育生物利用酵母生產左旋蝦青素的產率最高為3000 mg/L，這意味著左旋蝦青素的生產效率提高了120至300倍。相比傳統的左旋蝦青素生產方式，元育生物的蝦青素生產成本降低了一半以上，使得高品質蝦青素更加“親民”，也為市場帶來了更具競爭力的產品選擇。

圖5：生物合成蝦青素大型生產體系

每一次基因調整都是對未知領域的勇敢邁進，每一次參數調整都可能開啟新的可能性。實驗室里，微小的生命體們正展開一場意義深遠的華麗蛻變，如同一直深耕在生物技術領域的元育生物一般，正迎來屬于自己的創新變革。