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在日常生活中,我们总习惯用最鲜活的生物为色彩命名:


"胭脂红"源自昆虫的鲜血,"靛蓝"萃取自木蓝的汁液,"柠檬黄"凝结着果实的明艳。


然而你知道吗?现代纺织品中使用的染料中超过 90% 是由化石燃料制成的这一数字甚至比石化产品制成的纺织品的百分比(约 60%)还要大。


值得注意的是,我国是全球染料生产、消费和需求大国,染料产量占全球总产量的七成,消费量占全球总量的五成以上,均位居全球首位


色彩革命:染料的生物制造

生物染料是指是利用合成生物学技术,通过生物底盘设计和改造,利用微生物菌群发酵培养,生产的一类染料。


最初的印染业,人们多半是直接从植物、动物或矿物中提取染料,如茜草红、靛蓝、槐花黄等。

经过工业革命后,纺织工业逐渐从生物提取转向化石染料,其背后的主要原因有四点:

首先是植物染料需要大量的土地来生产;其次是天然原料具有不可控性,而化石染料能确保每一批次保持同样的色调;而且化石染料能在一年中的任何时候生产,不依赖于收获和季节……

最重要的是,石化染料可以随心所欲地进行改性,产生几乎任何颜色,这也成了快节奏的时尚行业崛起的原因之一。


然而,化学合成染料过程中铅、砷、苯胺及镉等有毒重金属在提醒人类,发展“生物制造”方法依然至关重要。

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美国国家环境规划署&艾伦麦克阿瑟基金会数据

毕竟数亿年来,从变色龙到孔雀再到兰花,自然界一直在产生各种颜色,在这套理想的生物制造系统中,所有“废物”都被另一种生命形式用作营养物质。

此外,生物系统已经进化到在室温下以最高效率运行,而无需外部能源或热源。


欧莱雅押宝 中国企业已布局


天然、环保、可持续是生物染料的显著标签。


成立于2014年的英国公司Colorifix是该领域龙头,一直致力于对微生物进行工程改造,以生产对环境无害的着色剂,以取代现有的石化染料。


The Mills Fabrica


该公司已经陆续推出靛蓝、紫红色、米色等染料,与传统染色相比,其工艺使用的化学品减少了80%,水减少了77%,二氧化碳排放量减少了31%。


法国公司Pili bio也是该领域先驱,该公司主要押注于靛蓝,与依赖甲醛和氰化物等有毒化学物质的传统合成不同,其工艺大大减少了对环境的影响,同时保持了牛仔布的深蓝色。


合成生物龙头Ginkgo Bioworks也涉及该领域,其与丹麦的Octarine Bio在2023年达成合作,设计一种菌株来生产紫罗兰素及其衍生物。


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在中国企业中,在去年完成了A轮融资的道生生物是该领域佼佼者,其凭借基因工程、发酵工程和分离工程三大技术平台,聚焦天然色素和原料药生产。


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目前,生物合成靛蓝色素项目已经完成了5L的小试和50L到500L的中试

前海恩亿也在该领域布局,核心技术原料产品ANGELO®SOD靛蓝基础科研已突破小试获得成功。


不仅如此,部分生物染料还具有抗菌、抗病毒、抗氧化等附加功能,可拓展至医药和化妆品领域。


尤其是化妆品市场,欧莱雅连投两轮合成生物学企业Debut,就在近日宣布在胭脂红的生物制造中取得重大进展,是一种强烈的红色素,常用于口红等化妆品。


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该公司将微生物生产系统与无细胞生物制造相结合,并引入了一系列新酶,生物生产效率提高了100倍,解决了生物制造中昂贵的投入问题。



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