技术商业化亮点
Arkeon
核心技术价值
Arkeon拥有一种不依赖基因工程能够产出构成人类生存所需全部20种必需氨基酸的古生菌菌株，以及一套经济、绿色且高效的 “一次发酵法”气体发酵工艺
产业痛点锚定
1）动物蛋白消费需求持续增加与农业畜牧养殖所产生温室气体排放破坏生态环境的矛盾日益凸显，为应对这一全球性挑战，需要蛋白质生产方式的根本性创新
2）已有气体发酵生产蛋白质技术需要更高效低成本的温室气体的捕获技术，更高转化率高品质的菌株，以及更高气体存留率和利用率的常规发酵设备
应用场景选择
Arkeon生产的蛋白质原料产品可用于生产绿色食品配料饮料，替代蛋白质，香料和香气，营养补充剂，以及培养肉类的细胞培养基等应用市场
市场探索进程
在规模化生产方面，Arkeon正在向150L的生物反应器过渡，计划展开更大规模原料生产；在上下游触达方面，其正与啤酒生产制造商展开合作，以啤酒酿造过程中捕获的二氧化碳作为其气体发酵系统的碳来源
国内借鉴意义
1）树立大食物观，发展生物科技、生物产业，向空气要蛋白，寻找可持续的蛋白来源是未来食品科技研发的重要方向；
2）与监管要素存在重要联系的新型食品产业，初创企业在市场的选择上应关注不同国家针对新型食品监管政策的异同，科学评估市场监管门槛，最优化监管审批带来的时间与经济成本
气体发酵的研究热点是温室气体的有效转化。在一定条件下，微生物可利用 CO、CO₂、CH₄等温室气体作为主要的碳源或能量来源，发酵得到人们需要的产物，包括PHA（聚羟基脂肪酸酯）、乳酸、乙醇、单细胞蛋白等。其中利用温室气体发酵得到蛋白质的相关技术被应用于农业、食品、消费品等领域。与传统生产方式相比，气体发酵生产蛋白质在降低生产成本和环境保护方面凸显出了优势，具有极大的经济效益和社会价值。
与此同时，已有气体发酵生产蛋白质技术面临如何降低 CO、CO₂、CH₄ 等温室气体的获取成本，如何开发高转化率、高品质的菌株，如何优化常规发酵设备，保证气体在发酵体系中的存留率和利用率的三大难点。面对这些难点，奥地利维也纳初创公司Arkeon开发出一种能够产出构成人类生存所需全部20种必需氨基酸的古生菌菌株，以及一套领先同业的“一次发酵法”高效气体发酵工艺，为将二氧化碳转化为下一代蛋白质原料提供更为高效率、低成本且绿色可持续的解决方案。
近日， Arkeon获得ICL、aws Gruenderfonds、FoodHack和Tet Ventures共同参与的400多万欧元融资，资金将用于进一步投资于技术、产品开发，以及基础设施扩张从而加速Arkeon生产流程的规模化，同时为公司产品的工业应用确定方向。
以古生菌为底盘，一次发酵法用CO₂生产出人类生存所需的全部20种必需氨基酸
■ 古生菌
古生菌（Archaea）又称为古菌，是一类在极端环境（如缺氧、高温等）生存，形态类似于细菌的原核微生物。常见的古细菌有极端嗜热菌、极端耐寒菌、极端嗜盐菌、极端嗜酸菌、极端嗜碱菌和产甲烷菌等。
Arkeon技术体系中所涉及的古生菌以二氧化碳为主要物质输入，除了具有在极端环境下生存的能力以外，它还是一种能够产出构成人类生存所需全部20种必需氨基酸，高活性且可变化蛋白质的高效微生物。
Arkeon的古生菌菌株是由其首席科学官Simon Rittmann博士发现的，更多该菌株的信息尚未透露，但从Simon Rittmann众多关于古生菌产出甲烷、生物氢、PHA等生物燃料和生物塑料的研究中可以展望的是，古生菌具备独特的生化和生理特征，而随着古生菌培养和遗传系统技术的不断发展，其未来在工业规模生产增值和高价值化合物方面将显现出越来越广泛的生物技术应用潜力。
■ 一次发酵法
Arkeon独特的“一次发酵法”工艺是其技术体系中的另一个关键，该项气体发酵工艺在经济可行、技术领先、绿色可持续等方面拥有突出的技术优势：
1）技术领先：氨基酸单体的连接形成蛋白质链，而归结于蛋白质的复杂性，众多初创企业倾向于只生产蛋白质链中的某些“构建块”。相比之下，Arkeon的工艺为其带来的核心优势在于“一次发酵法”允许古细菌在一个发酵周期中自然产生所有必需的蛋白质“构建块”；
2）绿色可持续：所需的物质投入除了微生物以外，主要还需二氧化碳和氢，其中以二氧化碳作为碳源，以氢作为能源。Arkeon古生菌以二氧化碳为食，碳源可以是来自任何行业的二氧化碳，例如在初始阶段，Arkeon会选择来自以生物方式生产酒精的啤酒厂作为二氧化碳的供给方，这是由于啤酒厂所生产的二氧化碳由微生物产出，纯净度高，且由于这些二氧化碳基本来自食品生产过程，已经达到食品安全的层级。氢气由电和水产生，至于Arkeon气体发酵工艺所需要的绿色氢则是通过水和可再生能源获得；
3）经济可行：得益于Arkeon古生菌菌株的生化和生理特征，相比于过往需要在高压容器中使气体更好溶解的发酵工艺，Arkeon的气体发酵工艺发生在常压下运行的现成生物反应器中，这也意味着不需要更高的压力即可使微生物有效的吸收输入的气体，从而使得整体发酵生产过程的经济效益更为显著。
初期聚焦欧美新蛋白食品市场，逐步优化产品监管、推广、定价与规模化要素
■ 首先瞄准欧美食品市场，关注推动产品监管审批
目前Arkeon正在寻求在欧洲和美国开展商业化，同时也透露新加坡也在其关注的范围之内。其中根据欧盟法律，由于Arkeon的生产需要利用微生物，且所利用的微生物在过去在欧洲的食品生产中尚未被使用过，因此所生产的成分被归类为新型食品，这也意味着其在欧洲市场销售其成分之前需要寻求监管部门的批准，其中需要重点解决的是如何证明其最终产品不受微生物细胞DNA污染的问题。
■ 规模化生产向150L迈进，关注标准体系建设，解决核心瓶颈所在
规模化几乎是所有基于发酵的新型蛋白质初创企业在商业化过程中所共同面临的一项挑战，Arkeon目前正在过渡到150L的生物反应器中，同时将关注于建立其自身的规模化标准体系以及识别出规模化的瓶颈所在。
■ 持续优化产品成本价格，解决产品可支付性
关于产品可支付性的问题，Arkeon表示，其能够实现将所生产的蛋白质成分降低到其他同等蛋白质成本的一半，而当全面进入商业化生产阶段，预计其产品的零售价约为每公斤干重7欧元。
■ 市场推广注重消费者调研，考量包装术语策略
关于市场对产品的接受度问题，一方面Arkeon对消费者的接受度进行调查，认为消费者对于发酵的过程认知越来越完善，发酵在某种程度上已经成为“流行”，例如酸菜、开菲尔酒、康普茶等等；另一方面，Arkeon认为消费者对于产品的接受度还取决于在监管审批允许的基础上，该成分产品在包装和术语上的特色考究。
知耕Tech
商业成熟度CML评估模型
以动物为基础的食品生产占与食品相关的温室气体排放量的57%，减少动物源性蛋白质消费是解决与食品相关的温室气体排放的一种可行方法。除了使用植物性蛋白质来源外，微生物发酵产生的微生物生物质对可持续性产生深远影响，是动物源性蛋白质的极佳替代。Arkeon使用其独有的古生菌菌株和“一次发酵”的过程，以二氧化碳为碳源，以绿色氢为能源将二氧化碳转化为优质蛋白质原料，在行业中具有突出的竞争优势。除此之外，在利用温室气体生产原料产品的赛道中，还有Solar Foods、LanzaTech、Air Company等诸多创新企业利用合成生物学等工程生物技术寻求技术商业化的新增量。知耕持续关注更多生物气体发酵高效生产高价值原料的技术商业化创新。
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