源本焕新团队：北京理工大学打通紫檀芪细胞工厂高效发酵路径，赋能抗衰原料量产新生态

近日，源本焕新团队成功打通面向高纯度紫檀芪规模化生产的细胞工厂发酵系统。该路线紧扣异源合成代谢流重构的核心需求，实现了大孔吸附树脂与高密度流加发酵工艺的深度融合，创新性地提出了覆盖摇瓶验证到5L发酵罐放大的全流程生产解决方案，为天然二苯乙烯类化合物的绿色量产注入全新动能。

契合双碳环保趋向 跨越传统产能瓶颈

当前，绿色发酵工艺替代传统高污染化工已成为国家“双碳”目标的重点发展方向，抗氧化功效护肤原料市场需求不断释放。细胞工厂作为微生物智造的核心载体，替代天然植物提取的优势日益凸显，行业发展迎来黄金期。然而，传统大肠杆菌合成紫檀芪在代谢通量、高浓度酚类前体毒性、碳分解代谢阻遏等方面仍存在诸多痛点，难以满足高滴度商业化发酵场景下的实际需求，成为制约产品平价化的关键瓶颈。

在此背景下，源本焕新团队积极响应绿色制造战略，聚焦底盘细胞代谢工程赛道，创新构建出高效微型发酵体系，精准破解产物毒性抑制与能量代谢失衡的行业难题，为紫檀芪规模化代工提供了全新的技术路径和发展动能。

代谢流与工艺双线调优 解锁工业放大密码

围绕代谢网络重构、两步法底物供给、气液传质控制三大核心技术方向，团队成功完成紫檀芪合成发酵工艺的优化，并从摇瓶规模顺利放大至5L反应罐开展多轮验证测试，充分考察了剪切力与流场条件下的细胞状态，全面满足工业放大初期的代谢动力学及滴度稳定性需求。

其核心技术创新主要体现在以下三个方面：

代谢流重构技术：创新优化内源莽草酸途径与甲硫氨酸循环网络，突破了关键酶反馈抑制难题，实现了碳流向酚类前体与辅因子SAM的精准分配，完美适配高能耗合成途径的物质需求。

原位分离（ISPR）耦合：提出大孔树脂固相耦合的“两步法”高密度流加控制策略，构建前体缓释与产物吸附的动态平衡模型，显著消解了高浓度中间体对宿主细胞的毒理抑制，为发酵强度提升提供核心保障。

动态参数智控方案：打造基于溶氧与pH实时反馈的流加调控方案，攻克碳分解阻遏技术瓶颈，提升了糖酵解与磷酸戊糖途径的能量利用效率（NADPH积累），确保在5L罐级等复杂剪切环境下维持稳态高产。

摇瓶发酵产物后处理

5 L发酵罐发酵

贯通上下游工艺链路 夯实产业转化底座

项目的成功研发，得益于源本焕新团队在发酵工程与分离纯化领域的优势交叉及产学研用的深度协同。团队核心成员系统掌握大肠杆菌代谢网络梳理、发酵动力学监控及下游层析技术，形成了一支精通“上游菌种-中游发酵-下游纯化”的研发梯队。

团队建立起严格的工艺参数记录矩阵，推动溶氧联动控制、精密层析内毒素去除等核心技术落地应用，切实提升紫檀芪原料的安全指标与纯度标准。目前，团队已构建起“摇瓶小试-5 L参数摸索-纯化工艺包确立”的全链条生产转化生态，为后续迈向百升级中试及大宗代工奠定坚实基础。

剑指量产规模化 构筑绿色生物代工新支点

随着精细化工产能升级及医药级合规标准的不断完善，生物制造原料迎来广阔发展空间。团队未来将构建“原料直供+定制代工”的商业模式，推出医药级/化妆品级高纯度紫檀芪原料产品，并针对不同品牌需求开发复配应用解决方案，延伸提供配方稳定性测试、光损伤修复评测等增值服务，形成可持续的营收路径。

展望未来，源本焕新团队将积极与成熟的企业开展中试级深度合作，持续推进大规模产业化进程，助力新型生物智造产能集群建设，致力于打破高端抗衰原料进口垄断，以自主可控的技术工艺为全球供应链的安全与绿色低碳发展提供坚实支撑。