生物发酵裂裥菌素原料技术系列创新及其工业化应用
来源：广东省高新技术企业协会 发布日期：2025-01-15 查看：
项目名称：生物发酵裂裥菌素原料技术系列创新及其工业化应用
主要完成单位：广东丸美生物技术股份有限公司,广东药科大学,华南理工大学,拜斯特药业（广州）有限公司
主要完成单位：广东丸美生物技术股份有限公司,广东药科大学,华南理工大学,拜斯特药业（广州）有限公司
主要完成人：周林,孙怀庆,郑必胜,郭朝万,裴运林,王兆梅,聂艳峰,吴铭杰
项目介绍 ：
项目介绍 ：
我国医药、化妆品行业长期依赖进口的生物活性高分子材料，严重制约了行业的高质量发展。裂裥菌素作为一种具有抗氧化、抗衰老等多种生物活性的真菌多糖应用潜力大，但是存在系列瓶颈因素制约了其实际应用。本项目旨在突破裂裥菌素生产、开发和应用的瓶颈，实现其规模化制备和工业化应用，为我国获得一类具有自主知识产权的裂裥菌素生物活性高分子材料奠定理论和应用基础。本项目获得的主要技术创新与成果如下：
（一）实现了裂裥菌素规模化制备与分子量调控：利用生物发酵和化学工程技术，建立了裂裥菌素规模化制备和分子量调控技术体系，实现了其工业化生产。基于中药基质双向发酵，采用溶氧、pH控制及分批补糖等策略，显著提高了菌体内切葡聚糖酶活力及发酵液抗氧化活性，增加了不同分子量裂裥菌素产量。
（二）建立了系列裂裥菌素产品开发技术：通过化学工程技术，开发了裂裥菌素的多种修饰方法，包含羧甲基化、硫酸酯化、辛烯基琥珀酸酐酰化(OSA)等，增强了其保湿、抗炎、抗凝血、促进受损皮肤细胞修复等生物活性。特别是将封装了姜黄素的OSA改性裂裥菌素进一步制备成水凝胶，该水凝胶自愈合性能优异并能促进多种人皮肤细胞修复。
（三）揭示了裂裥菌素及其系列衍生物的构效关系：通过多糖构效关系研究，揭示了裂裥菌素等产物的生物活性和作用机制，为产品开发提供了科学依据。运用同步辐射光源小角X射线散射技术（SR-SAXS）等大型仪器，及分子模拟的手段解析糖链构象和溶液环境中的微观形态，形成了分子修饰—定向分离—活性评价的构效关系研究体系；利用体外抗氧化模型以及野生、突变和转基因的线虫氧化应激模型、发现裂裥菌素发酵液具有显著的抗氧化活性，线虫寿命延长与IIS途径、SKN-1/Nrf2途径和线粒体代谢途径相关，揭示了裂裥菌发酵葛根上清液的抗氧化和抗衰老作用机制。
本项目先后获国家自然科学基金、广东省科技计划、广州市产业化重点项目等支持，发表研究论文28篇，SCI论文18篇，获授权中国发明专利16件；培养研究生22名，高级职称人才3名，获广州市高层次人才2名；该项目获希诗因®中国注册商标1件，开发丸美重组胶原蛋白系列、丸美小红笔家族系列、丸美超分子弹力蛋白系列产品，促进了裂裥菌素多糖的应用和日化产业的发展，满足消费者对高品质护肤产品的需求，创造了良好的社会价值；项目已转化高校发明专利4件。
综上，该项目在裂裥菌素规模化制备及分子量调控、化学修饰及生物活性、作用机制研究及产品开发应用领域取得了创新突破性的研究成果，推动了该原料在化妆品领域的开发和利用，推进了我国生物活性高分子材料的自主研发和产业化发展，促进了化妆品健康产业的科技进步。对生物活性高分子材料在医药、化妆品等行业的高质量发展具有重要意义并取得了明显的社会效益和经济效益。
（一）实现了裂裥菌素规模化制备与分子量调控：利用生物发酵和化学工程技术，建立了裂裥菌素规模化制备和分子量调控技术体系，实现了其工业化生产。基于中药基质双向发酵，采用溶氧、pH控制及分批补糖等策略，显著提高了菌体内切葡聚糖酶活力及发酵液抗氧化活性，增加了不同分子量裂裥菌素产量。
（二）建立了系列裂裥菌素产品开发技术：通过化学工程技术，开发了裂裥菌素的多种修饰方法，包含羧甲基化、硫酸酯化、辛烯基琥珀酸酐酰化(OSA)等，增强了其保湿、抗炎、抗凝血、促进受损皮肤细胞修复等生物活性。特别是将封装了姜黄素的OSA改性裂裥菌素进一步制备成水凝胶，该水凝胶自愈合性能优异并能促进多种人皮肤细胞修复。
（三）揭示了裂裥菌素及其系列衍生物的构效关系：通过多糖构效关系研究，揭示了裂裥菌素等产物的生物活性和作用机制，为产品开发提供了科学依据。运用同步辐射光源小角X射线散射技术（SR-SAXS）等大型仪器，及分子模拟的手段解析糖链构象和溶液环境中的微观形态，形成了分子修饰—定向分离—活性评价的构效关系研究体系；利用体外抗氧化模型以及野生、突变和转基因的线虫氧化应激模型、发现裂裥菌素发酵液具有显著的抗氧化活性，线虫寿命延长与IIS途径、SKN-1/Nrf2途径和线粒体代谢途径相关，揭示了裂裥菌发酵葛根上清液的抗氧化和抗衰老作用机制。
本项目先后获国家自然科学基金、广东省科技计划、广州市产业化重点项目等支持，发表研究论文28篇，SCI论文18篇，获授权中国发明专利16件；培养研究生22名，高级职称人才3名，获广州市高层次人才2名；该项目获希诗因®中国注册商标1件，开发丸美重组胶原蛋白系列、丸美小红笔家族系列、丸美超分子弹力蛋白系列产品，促进了裂裥菌素多糖的应用和日化产业的发展，满足消费者对高品质护肤产品的需求，创造了良好的社会价值；项目已转化高校发明专利4件。
综上，该项目在裂裥菌素规模化制备及分子量调控、化学修饰及生物活性、作用机制研究及产品开发应用领域取得了创新突破性的研究成果，推动了该原料在化妆品领域的开发和利用，推进了我国生物活性高分子材料的自主研发和产业化发展，促进了化妆品健康产业的科技进步。对生物活性高分子材料在医药、化妆品等行业的高质量发展具有重要意义并取得了明显的社会效益和经济效益。
