技术商业化亮点 Conagen
核心技术价值
开发微生物菌株开发、工业发酵和酶转化等多种技术来设计高价值的分子，建立起产品从设计到工业规模的发酵纵向一体化的整合生产模式，以减少产品放大和优化的时间周期，加速产品上市
产业痛点锚定
随着人们对于对更新和更具挑战性的分子需求增加，需要开发更多能够带来更高效率更低成本的现代合成生物学工具和基于生物的生产平台
应用场景选择
Conagen目前主要聚焦在食品添加剂、香精香料、人体营养健康、人体及动物医药、工业化学、清洁护理等应用领域
市场探索进程
Conagen已在食品和饮料、香精香料、制药和兽医、营养保健品、维生素和补充剂以及特种和工业化学品等众多目标市场中，与具有认可度的行业代表性企业、分销商和制造商等企业建立起联系
国内借鉴意义
1）Conagen利用垂直整合的思维，采取纵向一体化的生产模式，为其产品的开发制造创造出更多降本增效的空间
2）除了具备领先的合成生物学领域技术实力，Conagen同时拥有在监管与商业方面的专业能力支持，进一步提升其产品由实验室步向市场的速度
3）成立初期产业生态构建注重与大企业之间的合作，为其未来长足发展奠定更充分的行业声量与资源
以微生物为底盘的合成生物学创新对生产生活具有重要意义，被广泛应用于抗生素、抗肿瘤剂等活性药物，农业植保制剂，食品添加剂等领域，为农业、工业和制药等部门带来更多创新可能。
合成生物学领域创新企业Conagen专注于食品、营养、香精香料、制药和可再生材料行业的高价值成分的生物生产，具有大规模制造能力。近期，其宣布将其采用生物转化技术制成的99%高纯度红景天苷商业化，红景天苷是一种来自草本植物红景天 （金根）的活性成分。
从设计到工业规模生产的一体化生物技术路线
■ 菌株开发和代谢途径工程
Conagen的科学家和工程师使用现代合成生物学工具来开发新颖的、可再生的、基于生物的生产平台。迄今为止，Conagen拥有超过15种用于微生物菌株开发的不同平台生物。这些平台生物采用分子生物学和专有发酵技术进行设计，每个平台都有自己的专有工具、自动化系统和发酵技术。Conagen不断扩大其专有的强大的一系列驯化微生物，用于可再生和可持续生物产品的工业发酵。
■ 生物工艺开发
Conagen在综合研究、开发和制造能力（包括制造即服务），尤其是微生物的发酵放大方面能力领先，使其能够设计和开发出更天然的产品，同时实现从试点到小规模测试再到大型生产的每个阶段都具有最高水平质量控制的规模化商业化生产。此外，Conagen还通过监管系统确保其开发的产品符合所有确保产品质量的州和全球性的法规。
■ 分析和萃取化学
对于代谢途径的探索和新天然产物的开发过程而言，目标分子的可靠量化和鉴定至关重要。而由于每种产品的反应混合物或发酵液的下游处理要求都不同，因此需要单独优化。Conagen使用灵敏且高通量的分析仪器跟踪产品每一步的效价和质量。
在Conagen的分析与萃取过程中，小分子通常通过简单的气相色谱法或高压液相色谱法分离，并通过火焰电离、紫外/可见光吸收光谱、蒸发光散射检测 (ELSD) 或质谱 (MS) 进行检测。而更大或更复杂的分子，如寡糖、多糖和蛋白质，则需要利用更严格的分析技术，如基质辅助激光解吸/电离和飞行时间分析 (MALDI-TOF)。通过各种高通量、荧光激活细胞分选 (FACS) 技术分析和选择更大的分析物，例如全细胞。
■ 实验室机器人与自动化
此外，Conagen还设计和部署定制了实验室机器人和自动化设备。自动化设备提供最高的通量，用于基因构建、发酵工艺开发和一般液体处理。实验室机器人技术与分析、菌株改进和工艺开发相结合，使Conagen能够每天筛选数十万个样品和微生物菌株。液体处理机器人技术在液体转移中提供了高水平的精确度，在分析中提供了结果的一致性与合成的高效性。
垂直整合生产模式下的CRO+CDMO探索
■ 目标市场选择
图源：Conagen官网
1) 香精香料
Conagen通过酶转化或细菌和酵母的培养来生产的大部分香料和香精产品，使用氨基酸、蛋白质、脂肪酸、内酯和脂质，以及酚类和类黄酮分子来创造完整的香精香料组合。
其一方面对包括檀香、橙皮香精、薄荷香精等在内的，常见的香精香料进行开发和制造；另一方面还支持对合作伙伴需求的，特定的香精香料产品进行定制化开发。
图源：Conagen官网
2) 营养保健品、维生素和补充剂
Conagen使用发酵产生的酶或发酵本身，开发出能够进行生物转化的工艺或能够直接生产分子以复制天然物质的工艺。通过生物合成过程能够产生适合作为补充剂或食品强化剂的优质、有效和天然的维生素和营养产品。这些产品主要被应用于大脑健康、心血管、抗氧化、视力健康等具体领域。
图源：Conagen官网
3) 食品添加剂
在食品添加剂的开发生产方面，Conagen主要为肉类嫩化剂和肉类调味剂、天然食用色素、天然食品甜味剂、香料和调味料、营养蛋白、天然食品防腐剂的食品制造商提供服务。而这些食品成分都是通过酶促生物转化制成的，酶在加工过程中用作辅助剂，而在最终产品中的存在均满足食品级GMP（良好生产规范）标准。
图源：Conagen官网
4) 天然甜味剂
利用酶生物工程，Conagen开发了BESTEVIA®商用甜叶菊系列产品，满足消费者的需求：其开发团队还利用发酵工艺和合成生物学技术，开发出一项工艺，可以将甜叶菊中含量最丰富但带有苦涩的莱鲍迪甙（Reb）中的Rebs转化为口味最理想的Rebs。目前，该系列的Rebs甜味剂产品已添加到许多知名品牌的产品中。
后续Conagen将不断增强其酶促生物转化能力，以从甜叶菊植物提取物中开发制造更多其他的莱鲍迪甙，并为任何定制应用开发具有更好风味特征的天然非糖甜味剂的天然甜味剂。
图源：Conagen官网
5) 特种和工业化学品
Conagen在该领域主要生产用于塑料包装和纺织品的生物塑料和生物聚合物、天然产物（如香茅）制成的生化农药以及由源自植物的微生物菌株制成的个人护理产品。
图源：Conagen官网
6) 人体和动物医药
在制药和兽用药物方面，Conagen一方面聚焦小分子、活性药物成分和类似物的开发，另一方面关注下一代生物免疫治疗和化疗药物的开发。
■ 生产模式：CRO+CDMO
Conagen通过其独特的纵向一体化的生产模式，成功帮助客户实现约35种产品的商业化，该过程使产品从设计到工业规模的发酵能够高效迅速完成而无需外包，凭借Conagen在专业领域的知识，同时辅以更充分更深入的市场知识和监管经验， Conagen由此成为一个全链条的CRO+CDMO企业，能够在生产创收产品的过程中应对规模、监管和市场方面的挑战。而这其中的关键之处在于Conagen采取全面的垂直整合流程——这大幅缩减了产品的上市时间，并减少进入市场的阻碍。
而之所以能够通过垂直整合的流程加快产品上市速度的核心又在于其多平台策略，这些平台的共同特征在于：用于生产γ -癸内酯等单一小分子的相同平台会针对许多不同的生物进行优化。
■ 产业生态合作
在产业价值链合作方面，Conagen已在食品和饮料、香精香料、制药和兽医、营养保健品、维生素和补充剂以及特种和工业化学品等众多目标市场中，与具有认可度的行业代表性企业、分销商和制造商等企业建立起联系，其中具有代表性的合作关系有
1）香料香精
2019年，巴斯夫在收购了香料相关的生物技术公司Isobionics后，与Conagen合作，并以天然香兰素、瓦伦烯和诺卡酮等产品步入生物技术领域；
2）膳食应用补充剂
2021年7月，Conagen与Blue California合作将在免疫健康和运动营养方面有着潜在应用的，高纯度、发酵衍生的烟酰胺单核苷酸 (NMN) 商业化；
3）甜味剂
Conagen 与健康减糖领域企业Sweegen有着长期的合作伙伴关系，双方此前开展合作开发天然的甜味剂，可在特定食品和饮料应用中替代高达100%的糖，并开发苦味阻滞剂以减轻消费趋势产品中高达100%的苦味，例如低糖或无糖的能量饮料、酱汁和糖果产品。
知耕Tech
商业成熟度CML评估模型
以微生物为底盘的合成生物学研究与应用日益活跃，对生物学领域研究的推动作用日益突出，充分表现出合成生物学的强大创新力。相信将来通过进一步借助自动化、信息化的手段，该领域将迎来更快速地发展，将对更多的领域产生重要影响和推动，对解决人类社会发展面临的重大难题提供全新的解决方案。Conagen是国外合成生物学领域的创新代表，更多的国外领先企业还包括Pivot Bio、Zymergen等，为从发现设计到规模化生产的一系列过程提供更加降本增效的解决方案。知耕持续关注国内外合成生物学领域的商业化动向，期待与更多相关方共同打造国内合成生物学产业生态。
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