高原发酵：占领生物产业“高地”

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生物制造车间

(转载自《科技日报》)占据生物产业高地在很多地方是一个常见的口号，在这里往往意味着更加关注生物技术的发展，而剑指的是高端产业。然而，一家公司却另辟蹊径，走上高地发展生物产业，走上了一条与众不同的产业发展之路。

在科技部创新人才推广计划中，记者注意到，西藏金科集团的研究团队率先采用生物制造工程技术在青藏高原进行产品开发和产业化，并在高原条件下完成了羧肽酶B、腺苷甲硫氨酸和谷胱甘肽等工程技术的开发。

这在青藏高原尚属首次，为西藏等高寒地区生物医药领域战略性新兴产业的可持续发展做出了积极贡献，有望推动西藏第二产业结构调整。

羧肽酶B比黄金更贵

黄金是最著名的贵金属，但它比黄金桂含有更多的物质。羧肽酶B就是代表之一，每毫克价格可达120元。

羧肽酶B是生产胰岛素所必需的。主讲人是该企业副总工程师张春英博士，他也是科技部重大新药创制项目巴斯德毕赤酵母高效表达治疗微血管病活性肽研究的项目负责人。

羧肽酶B可在医学上用于治疗肿瘤抗体导向的酶前体，作为诊断急性胰腺炎严重程度的血清标志物，以及用于基因工程领域中的蛋白质和肽的测序，但它最著名的是作为胰岛素生产过程中的催化剂。

羧肽酶B作为天然胰岛素提取和重组人胰岛素制备中不可缺少的双酶之一，其高工业开发成本是导致胰岛素价格高的主要因素之一。

张春英告诉记者，目前，这种物质在中国基本上是从猪胰腺中提取的，但这种方法比较原始。中国最大的胰岛素制造商采用这种方法，但它只用于生产，不用于销售，因此市场上没有国产羧肽酶B。所有可以买到的产品都是美国西格玛公司的产品。一个来源是传统提取，另一个是生物发酵。因此，开发新的羧肽酶B生产技术可以改变我国羧肽酶B产品完全依赖进口和胰岛素临床使用过于昂贵的问题。

他们通过逆转录聚合酶链反应克隆了pcpb(CPB的前身)的cdna序列，并以包涵体的形式在大肠杆菌中高效表达。经变性和复性后，表达产物pcpb被活化为活性羧肽酶B，经阴离子交换柱层析和分子筛层析进一步纯化，得到活性重组羧肽酶B..

张春英将上述深奥晦涩的词语翻译如下:将驯化后的菌株放入发酵罐中，然后按照比例加入糖、玉米粉、马铃薯粉、氨基酸和一些无机盐，这些是大肠杆菌生长的营养物质。通过控制搅拌速度和通气速率，随着酵母数量的增加，会产生代谢副产物，即我们所需要的羧肽酶B。在获得这些珍贵的毫克产品之前，需要进行酸化、空气干燥和分离。

生物发酵的平稳反应

谈到高原，我们经常想到高原病。那么，高原生物发酵的反应会是什么呢？

西藏拉萨属于高原季风半干旱气候，年平均气温7.4摄氏度。由于海拔超过3000米，年平均氧含量仅为平原地区的60%-80%，大气压力为平原地区的60%-75%。金科发酵生产线位于拉萨市曲水县雅江工业园区。因为它位于青藏高原，他们在这种环境中感受到了生物制造的优势。

在低压低氧的自然环境下，不利于微生物的生长，而空气体中含有较少的其他微生物。在发酵过程中，只要灭菌过程得到很好的控制，就不容易被其他方式污染，这在一定程度上降低了发酵成本。张春英说。

西藏的水质居全国前列，更适合微生物发酵生长。他们在工厂区打井，经过简单处理后就可以饮用。张春英说:井水中的硅酸盐和硒含量很高，尝起来都很甜。

另外，在寒冷环境下，后处理过程中的环境温度较低，有利于生物活性物质分离纯化过程中活性的保持，提高了提取率和纯化率，在一定程度上降低了分离纯化成本。

当然，高原生物制造并不都是优势，但也有其相对的缺点。例如，西藏所有设备都需要采用高原型设备，能耗高于平原地区，这在一定程度上增加了高原地区工业化生产的成本和难度。

张春英提到，人们不仅会面临高空带来的困难，还会面临设备方面的困难。例如，她的一台笔记本电脑的电池在拉萨不能充电或启动，一旦被带回大陆，就没有问题了。此外，平原地区的技术参数需要在高原条件下重新探索，这增加了中试规模技术验证的复杂性。

酵母残渣直接进入生物链循环

发酵后的废菌丝体经干燥后直接用作牦牛饲料，这在西藏也是一种有益的尝试。

谷胱甘肽(通常缩写为gsh)是一种典型的药物中间体。经过二次加工，可以制成药物，更常见的是制成治疗肝病的药物。

谷胱甘肽在生物体内具有许多重要的生理功能，尤其是在维持生物体内合适的氧化还原环境中起着至关重要的作用。张春英介绍说，自1921年首次发现以来，谷胱甘肽不仅在生物化学、医学、生物学和化学中被广泛用作试剂，而且成为重要的生化药物。

国内发酵生产谷胱甘肽的厂家少，规模小，产品纯度低。鉴于发酵浓度、提取率和产品纯度等关键技术，张春英团队获得了一株高产菌株酿酒酵母，并通过预处理、提取、超滤、离子交换层析、浓缩和干燥提取目标产物，最终获得高纯度谷胱甘肽成品。

此外，他们还通过发酵完成了谷胱甘肽的放大，并系统地解决了限制谷胱甘肽工业化生产的限制因素。

我们选择的大多数菌株是酿酒酵母，可以直接食用。张春英说，菌株可以分为致病菌和非致病菌。酿酒酵母是一种安全的非致病菌，可以进入生物链循环。发酵后的酵母渣干燥后可直接用作饲料。基本上，它可以在曲水当地消费，并作为牦牛饲料。

西藏金科集团成立时间不长，用张春英的话说，它是一个鲜为人知的公司。然而，围绕高原极端环境下生物工程技术中的工程菌构建、高密度发酵、培养基优化、分离纯化等关键技术问题，他们在西藏搭建了一个集实验室技术集成、中试工程放大和工业技术开发为一体的技术创新平台。这使它站在高原生物工程的前沿，并在这一领域积累了许多重要的经验。

众所周知，在我国没有发展生物制造产业技术和产品开发的高原特殊环境的条件下，开展了高原生物发酵工程技术的研究，并实现了产业化。众所周知，这是中国唯一的一个。

生物制造车间

占领生物产业高地是许多地方的共同口号，这往往意味着更加重视生物技术的发展，而剑指的是高端产业。然而，一家公司却另辟蹊径，走上高地发展生物产业，走上了一条与众不同的产业发展之路。

在科技部创新人才推广计划中，记者注意到，西藏金科集团的研究团队率先采用生物制造工程技术在青藏高原进行产品开发和产业化，并在高原条件下完成了羧肽酶B、腺苷甲硫氨酸和谷胱甘肽等工程技术的开发。

这在青藏高原尚属首次，为西藏等高寒地区生物医药领域战略性新兴产业的可持续发展做出了积极贡献，有望推动西藏第二产业结构调整。

羧肽酶B比黄金更贵

黄金是最著名的贵金属，但它比黄金桂含有更多的物质。羧肽酶B就是代表之一，每毫克价格可达120元。

羧肽酶B是生产胰岛素所必需的。主讲人是该企业副总工程师张春英博士，他也是科技部重大新药创制项目巴斯德毕赤酵母高效表达治疗微血管病活性肽研究的项目负责人。

羧肽酶B可在医学上用于治疗肿瘤抗体导向的酶前体，作为诊断急性胰腺炎严重程度的血清标志物，以及用于基因工程领域中的蛋白质和肽的测序，但它最著名的是作为胰岛素生产过程中的催化剂。

羧肽酶B作为天然胰岛素提取和重组人胰岛素制备中不可缺少的双酶之一，其高工业开发成本是导致胰岛素价格高的主要因素之一。

张春英告诉记者，目前，这种物质在中国基本上是从猪胰腺中提取的，但这种方法比较原始。中国最大的胰岛素制造商采用这种方法，但它只用于生产，不用于销售，因此市场上没有国产羧肽酶B。所有可以买到的产品都是美国西格玛公司的产品。一个来源是传统提取，另一个是生物发酵。因此，开发新的羧肽酶B生产技术可以改变我国羧肽酶B产品完全依赖进口和胰岛素临床使用过于昂贵的问题。

他们通过逆转录聚合酶链反应克隆了pcpb(CPB的前身)的cdna序列，并以包涵体的形式在大肠杆菌中高效表达。经变性和复性后，表达产物pcpb被活化为活性羧肽酶B，经阴离子交换柱层析和分子筛层析进一步纯化，得到活性重组羧肽酶B..

张春英将上述深奥晦涩的词语翻译如下:将驯化后的菌株放入发酵罐中，然后按照比例加入糖、玉米粉、马铃薯粉、氨基酸和一些无机盐，这些是大肠杆菌生长的营养物质。通过控制搅拌速度和通气速率，随着酵母数量的增加，会产生代谢副产物，即我们所需要的羧肽酶B。在获得这些珍贵的毫克产品之前，需要进行酸化、空气干燥和分离。

生物发酵的平稳反应

谈到高原，我们经常想到高原病。那么，高原生物发酵的反应会是什么呢？

西藏拉萨属于高原季风半干旱气候，年平均气温7.4摄氏度。由于海拔超过3000米，年平均氧含量仅为平原地区的60%-80%，大气压力为平原地区的60%-75%。金科发酵生产线位于拉萨市曲水县雅江工业园区。因为它位于青藏高原，他们在这种环境中感受到了生物制造的优势。

在低压低氧的自然环境下，不利于微生物的生长，而空气体中含有较少的其他微生物。在发酵过程中，只要灭菌过程得到很好的控制，就不容易被其他方式污染，这在一定程度上降低了发酵成本。张春英说。

西藏的水质居全国前列，更适合微生物发酵生长。他们在工厂区打井，经过简单处理后就可以饮用。张春英说:井水含高硅酸盐和硒，味道很甜。

另外，在寒冷环境下，后处理过程中的环境温度较低，有利于生物活性物质分离纯化过程中活性的保持，提高了提取率和纯化率，在一定程度上降低了分离纯化成本。

当然，高原生物制造并不都是优势，但也有其相对的缺点。例如，西藏所有设备都需要采用高原型设备，能耗高于平原地区，这在一定程度上增加了高原地区工业化生产的成本和难度。

张春英提到，人们不仅会面临高空带来的困难，还会面临设备方面的困难。例如，她的一台笔记本电脑的电池在拉萨不能充电或启动，一旦被带回大陆，就没有问题了。此外，平原地区的技术参数需要在高原条件下重新探索，这增加了中试规模技术验证的复杂性。

酵母残渣直接进入生物链循环

发酵后的废菌丝体经干燥后直接用作牦牛饲料，这在西藏也是一种有益的尝试。

谷胱甘肽(通常缩写为gsh)是一种典型的药物中间体。经过二次加工，可以制成药物，更常见的是制成治疗肝病的药物。

谷胱甘肽在生物体内具有许多重要的生理功能，尤其是在维持生物体内合适的氧化还原环境中起着至关重要的作用。张春英介绍说，自1921年首次发现以来，谷胱甘肽不仅在生物化学、医学、生物学和化学中被广泛用作试剂，而且成为重要的生化药物。

国内发酵生产谷胱甘肽的厂家少，规模小，产品纯度低。鉴于发酵浓度、提取率和产品纯度等关键技术，张春英团队获得了一株高产菌株酿酒酵母，并通过预处理、提取、超滤、离子交换层析、浓缩和干燥提取目标产物，最终获得高纯度谷胱甘肽成品。

此外，他们还通过发酵完成了谷胱甘肽的放大，并系统地解决了限制谷胱甘肽工业化生产的限制因素。

我们选择的大多数菌株是酿酒酵母，可以直接食用。张春英说，菌株可以分为致病菌和非致病菌。酿酒酵母是一种安全的非致病菌，可以进入生物链循环。发酵后的酵母渣干燥后可直接用作饲料。基本上，它可以在曲水当地消费，并作为牦牛饲料。

西藏金科集团成立时间不长，用张春英的话说，它是一个鲜为人知的公司。然而，围绕高原极端环境下生物工程技术中的工程菌构建、高密度发酵、培养基优化、分离纯化等关键技术问题，西藏构建了一个集实验室技术集成、中试工程放大和工业技术开发为一体的技术创新平台。这使它站在高原生物工程的前沿，并在这一领域积累了许多重要的经验。

众所周知，在我国没有发展生物制造产业技术和产品开发的高原特殊环境的条件下，开展了高原生物发酵工程技术的研究，并实现了产业化。众所周知，这是中国唯一的一个。