低碳生物合成产品有望每年减少20.7亿至26亿吨的碳排放，这对于减缓全球气候变化、实现可持续发展具有重要意义。

托品烷类生物碱生物合成

(资料图)

研究取得新进展

托品烷生物碱是一类具有悠久历史和重要药用价值的植物源天然产物。据科技日报，中国科学院昆明植物所研究团队近日在此类生物碱的生物合成及聚酮合酶进化的研究取得重要进展，相关研究发表在国际期刊《自然·通讯》上。

研究团队以生产另一类药用托品烷生物碱可卡因的古柯科植物古柯为研究材料，从中鉴定了两个Ⅲ型聚酮合酶，它们的功能与PYKS相同，以丙二酰辅酶A为底物催化托品烷骨架前体3-羰基戊二酸的生成，然而二者却不含有PYKS的特征性活性位点R134。

此项研究，不仅解析了可卡因生物合成中托品烷骨架构建的一个重要催化环节，还揭示了可卡因和莨菪碱生物合成路径中Ⅲ型聚酮合酶基因独立进化而功能和化学趋同的独特进化现象，拓展和加深了人们对植物次生代谢进化的认识。

托品烷生物碱在结构上含有由吡咯环和哌啶环骈合而成的托品烷基本骨架，代表性成员如莨菪碱、东莨菪碱、可卡因等都具有重要的药用活性。目前，莨菪碱和东莨菪碱在临床上广泛用于镇痛、麻醉、止痉挛、抗晕动、帕金森症治疗等，有很大市场需求。

“双碳” 生物合成技术助力绿色低碳

生物合成能够合成淀粉、肉制品，具备服务于工业生产与农业转型的巨大潜力，甚至在减少二氧化碳排放、降低资源消耗等方面，也能发挥独特优势。

通常而言，低碳生物合成指的是以二氧化碳、生物质、有机废弃物等可再生资源为原料，利用工业菌种、工业酶等生物体为工具进行物质合成的生物技术。

世界自然基金会报告预测，到2030年，包括食品农业、生物燃料、生物基材料与化学品等行业在内的低碳生物合成产品有望每年减少20.7亿至26亿吨的碳排放。这对于减缓全球气候变化、实现可持续发展具有重要意义。

中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟认为，低碳生物合成是变革经济增长方式的重大需求，也是实现绿色工业制造、创新发展的重要突破口。

超六成概念股业绩环比提升

证券时报·数据宝统计，A股市场上具备生物合成业务的公司有16家。从半年报披露的数据来看，上半年半数公司的业绩增长，凯莱英、梅花生物、金城医药等3股净利润翻倍增长。

有超六成公司第二季度净利润较第一季度环比增长，其中凯莱英、科伦药业、普洛药业、浙江震元等4家公司净利润环比增幅超50%。

梅花生物具备从菌种设计-构建-发酵-分离提取的合成生物学全链条，上半年公司搭建了合成生物学菌种改造“途径工程-元件工程-工具开发”协调发展的强劲合成生物学技术平台。

凯莱英自2021年创立合成生物技术研发中心以来，已拥有成熟的酶技术平台以及发酵生产平台，并不断探索合成生物技术领域大幅拓宽平台技术能力。

浙江震元高度重视产品研发创新，加大研发投入，与中科院系研究所及大学合作研发采用“合成生物学技术”开发生产氨基酸、抗氧化剂、功能性脂肪酸、健康糖等四个领域大健康产品。

科伦药业控股子公司川宁生物已成立“上海研究院”，依托成熟的生物发酵技术和酶技术平台，以研发创新为着力点，以合成生物学和酶工程研究为基础，向保健品原料、生物农药、高附加值天然产物、高端化妆品原料、生物可降解材料等领域发展。

保龄宝一直利用合成生物学相关技术对赤藓糖醇及阿洛酮糖等新糖源产品相关菌种进行研究，以持续提高转化率为目标，保证公司成本领先优势。

普洛药业在生物发酵方面有十余年的研究和生产经验，目前拥有一支70人左右的研发团队，并已建立合成生物学及酶催化技术平台从事专业的合成生物学研究。

嘉必优已完成合成生物学研究室的建设，搭建了生物信息学分析技术平台，部分产品完成了中试研究，开始产业化推动。公司在研产品γ-PGA运用了合成生物学技术。除此之外，公司在化妆品领域储备了α-熊果苷、依克多因、麦角硫因等多个产品。

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