香气总是能给人带来舒适与愉悦的感受。
但你知道吗？多年以前，香水还是仅限贵族使用的奢侈品，难以走进千家万户。
传统香料依赖天然动植物提取，成本高昂，3000kg新鲜玫瑰花瓣能萃取1kg玫瑰精油（溶剂萃取法）。
天然提取法不仅出油率极低，还容易受到气候条件的影响。
近日，来自天津大学的科研人员利用合成生物学技术，成功生成玫瑰香气中的核心物质——玫瑰醇。
此项技术转化的产品已经在天津大学合成生物技术研究院完成了中试。应用该玫瑰醇作原料生产的首批2万瓶香水产品，即将于近期投入市场。
把玫瑰“种进”酵母里
玫瑰醇是玫瑰香型香精的核心成分，正是它才赋予了玫瑰浓郁和优雅的香气。
此外，玫瑰醇还具有多功能性，在日化、食品、烟草及香水工业中占据重要地位。在食品添加中，玫瑰醇能够增强增强草莓、葡萄、樱桃、巧克力等食用香精的甜香底韵。
此外，玫瑰醇还适用于铃兰、紫丁香、晚香玉、香罗兰、金合欢、橙花、桂花、兰花等其他香型。
天津大学团队通过基因改造酿酒酵母细胞，在其中安装玫瑰醇的代谢模块，增强了玫瑰醇合成的前体物香叶基焦磷酸。
此外，团队还优选了关键外源基因香叶醇合成酶和玫瑰醇合成酶，在酵母中实现天然玫瑰醇的精准合成，不仅复刻出玫瑰的香气，还能在可控条件下持续高效生产。
使用该项技术，团队表示，占地面积不到5平方米的10吨发酵罐就可以生产出约200公斤的玫瑰醇。而且生产周期和生产成本也大为降低。
目前，此项技术转化的产品已经在天津大学合成生物技术研究院完成了中试。应用该玫瑰醇作原料生产的首批2万瓶香水产品，即将于近期投入市场。
团队还表示，实验室已经开发了60多种香型的精油，未来根据市场需要可以陆续进一步放大中试，最终开启产业化。
千亿赛道新机遇
Technavio数据显示，2024年全球香料香精市场规模突破380亿美元（约合人民币2,774亿元）。
其中，奇华顿、芬美意、 IFF 和德之馨四家企业占据60%以上的份额。
此前，香料行业一直依赖天然提取技术，香料植物容易受自然界气候影响，年产出不均衡，导致原材料价格波动巨大。
而后通过化学合成法合成香料价格低廉，开始占据行业主流。化学合成香料主要使用石油等不可再生资源，合成过程常伴随高能耗、有毒溶剂以及废料等，对环境并不友好。
此外，化学合成香料可能含有邻苯二甲酸盐、苯并衍生物等有害物质，对人体危害较大。
相较于天然提取和化学合成，生物发酵法正逐渐成为一种重要的香料生产技术，具有绿色环保的优势，其生产成本可降低 50%以上，且产品可被视同天然香料。
例如，Conagen是食品和日用香料行业革命性的公司之一。
公司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。同时，究氨基酸、蛋白质、脂肪酸、内酯和脂质，以及酚类和类黄酮分子，以创造完整的食用香精和日用香料产品组合。
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。
瑞士公司Evolva通过基因工程改造微生物的代谢途径，成功通过生物发酵技术生产香兰素，替代了传统天然提取和化学合成方法。随后，Evolva与IFF（国际香精香料公司）合作，实现香兰素商业化生产。
合成生物学昔日霸主Amyris的香精和香水业务，则被化工巨头帝斯曼DSM以1.5亿美元收购。
国内也有多家公司探索运用合成生物技术合成香精香料。
例如国内最大的维生素生产商新合成，基于多年累积的发酵技术，布局包括二氢茉莉酮酸甲酯、柠檬醛、覆盆子酮、芳樟醇系列、叶醇系列等产品。
亚香股份与江南大学战略合作，建立合成生物学实验室，开发酶催化法和发酵法工艺，当前香兰素已实现量产。
国内初创公司中，智峪生科已经成功运用AI 技术辅助设计天然香兰素，并在江苏常州落地百吨级生物合成天然香料工厂。
依诺基科联合上市公司恒兴新材重点布局香料赛道；合生科技成功合成橙花叔醇，广泛适用于橙花、水仙、苹果、柑橘等多种香型。
目前，化学合成香料因为低成本，高效率仍然是产业界主流，但生物发酵技术凭借天然性和环保的特性，成为替代化学合成法中不可忽视的力量。
—The End—
