5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）作为叶绿素、光敏色素、维生素B12、血红素等所有卟啉化合物生物合成的重要前体，对植物光合作用和细胞能量代谢有重要的影响。5-ALA具有生物可降解和无毒无残留的优点，可在医药、饲料、农业等领域广泛应用。
目前市售5-ALA主要通过化学合成，其程序复杂、耗时长、产物得率低、分离困难、污染环境等，导致了目前市售5-ALA产品价格居高不下，仅在高端医药、保健食品和美容产品等使用。
面对市场居高不下的原料价格和人类对绿色安全农业的向往。汉和生物多年来坚持以科研技术发展为先导，积极构建科学家团队，不断优化升级研发中心硬件设备，通过对模式微生物进行代谢路径改造，构建代谢工程菌株，并持续对工程菌进行多策略改造及发酵工艺优化，不断提高工程菌合成5-ALA的能力。
2019年5月，汉和生物经过研究，决定对“生物发酵法工业化生产5-ALA”进行立项研究。
2019年11月，研发人员采用CRISPR-Cas9基因编辑技术构代谢建产5-ALA的工程菌，在摇瓶中产量为4 g/L。
2020年3月，经过对发酵培养基、发酵温度、搅拌转速、通气量等发酵参数的优化，在5L发酵罐中5-ALA产量达到8 g/L。
2020年9月，采用补料分批发酵，优化补料工艺后5-ALA产量达到13 g/L。
2021年1月，研发人员对工程菌继续尝试多策略的代谢工程改造，5-ALA产量提升到了17 g/L，接近国际报道最高水平20 g/L。
2021年5月，汉和生物自主研发生产5-ALA已经达到国际报道最高水平25g/L，同时成功实现20吨发酵罐的工艺放大，实现工业化量产，成为全球第一家农用5-ALA最大规模量产的企业。
2021年12月，经汉和生物科学家团队反复多策略的进行基因扩增、基因敲除，改造代谢路径，5-ALA产量已经达到35g/L。
2021年12月，通过冻干工艺，结合农业需要，量产含量5%、10%的粉剂5-ALA。同时，通过超滤、纳滤及陶瓷膜工艺，超低温结晶工艺，超纯（达到核磁纯度）医美级 99.99%的晶体5-ALA公斤级样品。
研发成果持续增长的背后是产品力的不断提升，“过度投入、精准研发”仅2021年汉和生物研发投入2800余万元，重点强化包括合成生物学与基因工程研究、农业微生物与生物防治、植物营养与植物病理实验、纳米新材料与绿色化学研究、环境微生物研究在内的五大世界领先科研平台建设。用于研究微生物基因组；改善生态环境；研究植物病理与营养；开发安全化学品和绿色新材料的设计；推动人类在环境修复及生物资源利用等方面研发能力。
未来，汉和生物将进一步提升减肥减药、耕地修复、土壤改良、节能减排等方面的效果，持续开发环境友好型肥料，为实现“双碳”目标，肩负起为人类提供更多绿色安全产品，促进社会可持续发展的重任。
编辑：张亚静
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