維生素B5是人體必需的維生素之一，被廣泛應用于醫藥、飼料、食品、保健等領域。目前，維生素B5主要通過化學—酶法生產，但采用這種方法會產生大量含氰廢水。隨著人們對環保的重視，人們將目光轉向維生素B5系列產品的生物制造。

在2024中國生物制造大會上，首次發布了“2024生物制造產業化十大優秀案例”。安徽華恒生物科技股份有限公司（以下簡稱“華恒生物”）的“維生素B5系列產品的生物制造”成功入選。

化學合成存在環境污染

華恒生物事業部高級總監張學虎介紹，維生素B5在人體和動物體內主要以輔酶的形式參與碳水化合物、脂肪和蛋白質的代謝，是機體維持正常生理機能不可缺少的微量物質。記者在采訪中了解到，由于部分人群存在飲食不均衡問題，嬰幼兒等特定群體難以通過日常飲食充分攝取維生素B5，因此在食品、醫藥等多個領域，已經推出了多款維生素B5相關產品。

養殖動物缺乏維生素B5會出現多種生長和健康問題，包括生長速度放緩、體重減輕、皮膚及黏膜損傷、神經系統紊亂、胃腸失調、腎上腺功能缺陷、行走困難等。鑒于此，維生素B5作為重要的飼料添加劑，已被廣泛應用于家禽、豬、魚類等動物的飼料中。

華恒生物研究院副院長劉樹蓬告訴記者，目前，工業上主要通過D-泛解酸內酯和β-丙氨酸化學合成維生素B5。

“從植物或者其他富含維生素B5的來源中，用化學溶劑等來提取維生素B5，在生產成本、質量控制和供應穩定性方面不具有優勢。同時，考慮到化學合成法對環境的潛在影響等問題，發展維生素B5的生物合成技術具有重要意義。”華恒生物事業部高級總監張千子說。

千噸級生產線實現產業化應用

“公司在核心菌種、發酵工藝、分離提取等方面布局了一系列自主知識產權，至今已申請包括PCT國際專利在內的發明專利20項，其中3項已獲授權。”劉樹蓬說。

記者了解到，華恒生物研發的維生素B5系列產品生物制造技術，實現了以可再生生物質碳源發酵生產D-泛解酸，從而推動了維生素B5系列產品的生物制造進程。生物發酵獲得的D-泛解酸具有原料可再生、環境友好、物質能量利用率高等優勢。

在劉樹蓬看來，盡管D-泛解酸的生物合成具有巨大潛力，但目前仍面臨合成途徑復雜、關鍵酶元件催化活性不足等挑戰，導致生物合成的D-泛解酸在產量、轉化率等指標上尚不能滿足產業化要求。

華恒生物董事長兼總裁郭恒華介紹，目前從D-泛解酸到維生素B5、泛醇等系列產品的生物合成路線已打通，但反應效率還需進一步提升，從而降低生產成本，實現以生物法替代化學合成法制備維生素B5。

郭恒華說，公司通過產學研合作，借助合成生物學技術，獲得一株高效生產D-泛解酸的工程菌，建成千噸級生產線，并成功實施產業化應用。

在降低生產成本方面，郭恒華介紹，公司將通過AI模型指導、高通量篩選、基因組重構、代謝網絡優化等技術，在核心菌種優化環節獲得更高效的關鍵酶元件和人工調控元件。這將有助于優化D-泛解酸生物合成系統，提升核心菌種的技術競爭力。郭恒華表示，未來，華恒生物將以生產成本和生態效益的雙重優勢，實現低碳、環保、高效的維生素B5系列產品生物制造。

來源：科技日報