合成生物技术被誉为“第三次生物科学革命”,在化妆品行业掀起热潮。
2023年11月10日,在东方美谷国际化妆品大会上,华熙生物首席科学家郭学平博士带来合成生物学主题演讲。郭学平博士指出,合成生物技术“打开了从非生命物质向生命物质转化的大门”,从而为化妆品原料发展带来无限可能。
生物制造是必然趋势
合成生物学在化妆品原料领域的应用日益广泛。
传统化妆品原料生产方式存在诸多局限性。如动物提取法涉及复杂分子结构,植物提取法占用耕地、受季节性影响、存在农药和重金属污染等问题,而化学合成法则面临合成路径长、条件复杂、产品得率低、环境污染大等挑战。因此,生物制造成为满足市场对高品质、低成本、可持续产品需求的必然趋势。
通过基因编辑和改造技术,合成生物学利用底盘细胞构建新的生物系统,为化妆品原料生产提供全新解决方案。这一技术不仅规避了传统提取方式的限制,更实现了原料的可持续生产。
例如,角鲨烷是一种优质的油脂,从深海鲨鱼肝脏中提取制成。它非常稳定且使用感受极佳,在护肤品中广泛应用。然而,传统的角鲨烷来源于蓝鲸和鲨鱼的肝脏,1吨角鲨烷需要3000条鲨鱼,对鲨鱼种群构成威胁,而且成本高昂。因此,欧盟已禁止使用动物来源的角鲨烷作为化妆品原料。借助合成生物学技术,实验室可生产出与天然角鲨烯完全相同的产品,既保护生态环境,又实现可持续生产。这使得角鲨烯这一优质成分得以在化妆品中继续应用,同时降低了生产成本,推动行业的可持续发展。
合成生物学的两种生产方式:体内与体外
郭学平博士介绍,合成生物学分为体内和体外两种方式。体内方式通过基因改造细胞或细菌来生产所需物质,生产过程更可控和高效,常用于化妆品行业。底盘细胞的选择是基因改造的关键,它应具备生产所需物质的代谢途径和酶系统,并具有可操作性和可扩展性。目前华熙生物已经通过此种方式成功生产出胶原蛋白、麦角硫因等原料。
体外方式则通过精确分子设计和组装生产更复杂和精细的物质,能更好地控制反应条件和过程,提高产物质量和产量,是合成生物学的重要应用方向。体外方式需要多个酶和底物的参与,例如谷胱甘肽、熊果苷都是体外方式生产的。无论是体内还是体外方式,合成生物学都为生产所需物质提供了高效、精准的方法。
合成生物助力化妆品原料创新升级
郭学平博士认为,合成生物学在化妆品原料生产中的优势不仅仅在于解决传统方法的问题,更在于为化妆品行业带来了前所未有的创新空间。
1.提高现有原料生产效率,降低成本;
2.生产现有技术难以生产的原料,如人乳寡糖;
3.发掘具有新性能的未知化妆品原料;
4.实现原料产品的个性化和定制化,满足消费者对个性化、高效和环保产品的追求。
2020年诺贝尔化学奖授予CRISPR/Cas9基因编辑技术后,引发了全球合成生物学的热潮。随后的几年里,合成生物学成为了一个备受关注的投资热点。大量的资金开始涌入这个领域,推动着合成生物学研究的快速发展。媒体的炒作也起到了推波助澜的作用,让更多的人对基因编辑和合成生物学寄予了极高的期望。
郭学平博士认为,合成生物学并非一夜之间就能合成所有物质的“魔法”。尽管基因编辑技术为合成生物学提供了强大的工具,但要实现各种复杂物质的合成仍需要长期的研究和努力。科学的进步往往是循序渐进的,我们需要理性看待合成生物学的潜力和局限性。
生产成本、产量规模以及产品质量稳定性等方面仍需进一步研究和改进。为此,华熙生物建立了全球最大的中试转化平台,并与国内外20多家知名科研院校就合成生物开展研发共创,能够快速实现各种物质的产业转化。
相信这些挑战将被逐步克服,合成生物学将逐渐走出学术的“象牙塔”,成为化妆品原料发展的重要引擎,真正应用于人类的健康、美丽、快乐,为化妆品行业带来更加可持续的未来。
（来源：News快报）
