专访蓝佳生物 | 由真菌发酵而生的动物蛋白与皮革

酒、奶酪、泡菜......发酵而成的美味伴随了人类几千年，从主食到调味品无所不及。在食品加工中，发酵指在厌氧条件下使用微生物（通常为酵母或细菌）将碳水化合物转化为酒精或有机酸的过程。如今，在新蛋白时代，发酵的概念随生物技术的发展得以拓展；微生物在人口增长、资源紧俏、气候危机的全球背景下，成为替代造成 18% 温室气体排放且营养转化率低的畜牧业的途径之一。

新蛋白（替代蛋白）还包括植物肉与细胞培养肉。植物肉的主要问题是在模拟真肉的质地、味道和营养价值方面不甚理想；细胞培养肉在成本、大规模培养和可扩展性上依旧面临挑战。而发酵蛋白领域的三大工艺之传统发酵、生物质发酵、精密发酵（亦称合成生物学发酵）各有千秋，可以弥补以上的不足。

蓝佳生物科技有限公司（Blue Canopy，以下简称“蓝佳生物”）便是生产发酵基新蛋白的公司。它通过生物质发酵和精密发酵，开发食用蛋白以及皮革来解决传统畜牧业导致的环境和健康问题。该公司去年完成上百万美元种子轮融资，本轮计划融资 3000-4000 万人民币，主要用于研发、中试中心建设，人才储备等。

近日，生辉 Agri Tech 对其创始人兼 CEO 吕陈峰博士进行了专访，聊了聊蓝佳生物的产品与技术特色。

▲图 | 吕陈峰（受访者提供）

吕陈峰拥有超过 15 年的合成生物学和商业化发酵产品经验。在威斯康星大学取得食品微生物学博士学位后，他在 Yield10 Bioscience Inc. 从事新型可降解塑料开发，攻克了重要技术难关，使生物塑料 PHA 产量增加 10 倍；其后于 2010-2019 年，在嘉吉研发中心从事合成生物菌种开发工作，产品涉及食品、材料和燃料，研发成果每年帮企业增加数百万美元净利润。

工作的前十年，吕陈峰一直比较关注石油替代产品，包括可降解塑料和生物燃料等等；后来他意识到食品行业的资源消耗和碳排放亦非常严重，且生物科技在食品领域的进步相对于医药、工业比较慢，有广阔的利用空间。于是，离开嘉吉后，吕陈峰在美国创立了 Fybraworks，利用微生物“长”出比动物长肉效率更高的蛋白，其全球首创的合成生物肌肉蛋白获得美国国家科学基金会和明尼苏达州政府认可和资助。

“国内及整个亚太地区占据世界人口 60%，蛋白市场有很大缺口。”吕陈峰遂决定回国创业，于 2021 年启动了蓝佳生物项目。

“精密发酵动物蛋白系全球首创”

蓝佳生物拥有生物质发酵、精密发酵两条技术路线。

生物质发酵即上世纪七八十年代所称的单细胞发酵或单细胞蛋白，指利用微生物繁殖速度快、蛋白质含量高的特点高效生产大量蛋白质，目标产物通常不是某些代谢产物，而是完整的微生物（即生物质）本身，酵母便是最常见的例子；有时也会进行微加工处理来打碎细胞，以提升消化率或蛋白质含量，过程类似将植物粉末加工成浓缩蛋白和分离蛋白。

蓝佳生物利用真菌进行生物质发酵，收获菌丝体。

真菌的生长从孢子开始，历经菌丝体，最终成为子实体，如蘑菇。蓝佳生物通过筛选适宜菌种、控制发酵条件，将真菌控制在菌丝体阶段，以利用它的纤维性来复刻肉的“嚼劲”。

▲图 | 菌丝体（来源：维基百科）

精密发酵是将微生物作为“细胞工厂”来生产具有特定功效的成分，通常涉及基因编辑技术。这些功能性成分可以大大改善植物基产品和细胞培养肉的感官和功能特性，包括蛋白质、酶、调味剂、维生素、天然色素及脂肪等。“该路径合成的蛋白在性能上与真正的动物蛋白比较像。”吕陈峰说。该公司的精密发酵产生动物蛋白技术亦为全球首创。

“我们的团队在该行业摸爬滚打多年，对放大生产等问题经验丰富，在成本和产能上都具优势。”相比于培养动物细胞，真菌发酵的培养条件“简单粗放”、生长周期非常短，因此成本和效率大大提升。该公司的解决方案更使精密发酵培养周期从原来的 1-2 个月压缩为 2-3 天，效率提高 10-20 倍。

蓝佳生物与国际蛋白专家合作，目前已经攻克精密发酵中基因表达、提高底盘选择性等多个技术难题。菌丝体培养底物最大的成本是氮源，未来蓝佳生物将加大与科研院所的合作力度，逐渐用无机氮源，如铵盐、硝酸盐等来取代目前的底物；菌种选择、提高产量则是该公司会长期进行的工作，比如对于高产菌株，未来可能通过基因组测序寻找高产基因。

除此，吕陈峰强调说，这些上游工作固然重要，下游的放大工艺同样不容小觑。从业十几年，吕陈峰意识到很多项目往往因昂贵、复杂的下游工艺功亏一篑。对于精密发酵，蓝佳生物拥有特殊的下游纯化工艺。利用一定物化条件，将蛋白聚合进而分离，不通过柱分离就达到较高纯度。

从营养到材料，两条发酵路径各有特色

通过生物质发酵，蓝佳生物开发出菌丝体蛋白发酵肉和皮革两类产品；通过精密发酵，动物肉蛋白可制成肉块或食品添加剂。

真菌的菌丝结构不仅赋予了它接近肉类纤维的质感，也富含维生素和矿物质。不同于海外其他公司主要用镰刀菌，蓝佳生物首选可食用菌种，从口味、产能等纬度，已从 60 余种菌种中选出 3-4 种用于生产，其蛋白菌丝质地柔滑、鲜嫩，蛋白含量达到 30% 以上，富含人体必需氨基酸且有类似肉的鲜味；发酵上采用液体发酵先行、固体发酵并行的策略，通过前者已能做出肉碎，后者并用可降低成本、增加种类。目前高产菌种的产量已接近商业化水平，比文献报道产量高一倍。如成功放大，成本可比猪肉价格低。

菌丝体的纤维素、几丁质又赋予了它作为材料的潜力。通过预处理（主要是浸泡、分区）、化学处理 （蛋白分离、脱乙酰基、交联）、物理处理（滚压、干燥）和后处理（拉伸、染色、干燥），菌丝体变成性能上类似于皮革的材料。

（来源：蓝佳生物官网）

精密发酵生产的真正动物肌肉蛋白成胶性、纤维性良好，可用来改善植物肉的质地和风味、提高氨基酸含量种类和消化率。蓝佳生物已由此开发鸡肉产品、验证表达数种鱼肉蛋白以及食品添加剂。由于这种蛋白吸水性极好，在化妆品上也有应用前景。该公司下一步将在不断改进风味的同时拓展不同品类，如开发高端海鲜产品。

虽然生物质发酵和精密发酵应用相似，都能做成“肉”，但性质有所差别：前者的产物是纤维素、葡聚糖及蛋白的混合物，在某些性质（结合水性和弹性）上不如精密发酵的动物蛋白，但膳食纤维、维生素 B 族较多；而精密发酵除了上述特质，蛋白高达 30-40%，两种“肉”各能满足消费者的不同需求。

一年后逐步商业化，市场缺口尚需共同努力

波士顿咨询集团（BCG）和 Blue Horizon 的研究报告“Food for Thought: The Protein Transformation”预计，未来 5-10 年，发酵蛋白将成为增长最快的一类替代蛋白。吕陈峰认为发酵蛋白市场还有很大的空白，而目前的公司远远不能满足上亿吨的蛋白质缺口，这一行业还需更多人的努力。

（来源：受访者提供）

作为 B2B 平台公司，蓝佳生物的商业模式是将发酵蛋白原料出售给下游食品制造商、宠物食品公司、连锁餐厅和 B2C 仿肉公司；同时也关注并拓展国际市场。

生物质发酵肉类是蓝佳生物的主力产品，也是最早进行商业化的管线，计划在未来一到两年完成，将大部分以中档产品出现。

精密发酵蛋白计划在两年后进行商业化。该管线最需要突破的是降低成本，同时需要解决产量和法规审批，吕陈峰认为，随着认知水平的提高，对于此类新蛋白的政策将趋于宽松；而在此之前可以先从宠物食品切入市场。另外，蓝佳生物在拥有技术专利的同时也将继续加强对菌种和基因编辑的知识产权保护。

相比已经能做出原型样品的肉类，皮革产品的研发尚在初期，预计 2024 年商业化，定位于对价格相对不敏感的高端市场。

预计 2035 年，替代蛋白市场规模约 2900 亿美元。诚然，在新蛋白类别中，植物蛋白的技术最为成熟，但如今已趋饱和、发展较慢；发酵蛋白介于植物蛋白和细胞肉中间，有望在 2025 年达到传统肉生产成本水平。蓝佳生物希望通过技术的升级提供更营养而美味的产品，成为全球微生物发酵蛋白低成本领导者。