美企B轮融资!γ-聚谷氨酸材料或成为生物合成热门产品?

【SynBioCon】获悉,近日,美国首家也是唯一一家γ-聚谷氨酸(γ-PGA)及其衍生物生产商Ecovia Bio宣布完成B轮融资,由底特律地区天使投资机构Pointe Angels领投,融资将用于扩建生产工厂,预计2028年实现满产。

γ-PGA,最有潜力的生物基可降解材料替代方案之一
γ-聚谷氨酸(γ-PGA)系列生物聚合物,应用覆盖化妆品、个人护理、农业和卫生用品等多个领域。
Ecovia Bio的这笔融资的直接驱动力,是全球可降解超吸收聚合物(SAPs)市场需求持续增长。
传统SAP以聚丙烯酸酯为主要原料,在尿不湿、卫生巾等产品中大量使用,但这类材料难以降解,会在土壤和水体中分解为微塑料,已在人体血液、肺部乃至胎盘组织中检出——这让监管机构和消费品巨头都感到压力。
γ-PGA被视为最有潜力的生物基可降解材料替代方案之一,Ecovia Bio的这轮融资释放了资本对这条赛道的积极信号。

γ-聚谷氨酸(γ-PGA),是一种由D-型或L-型谷氨酸单体通过α-氨基和γ-羧基之间的酰胺键连接而成的高分子聚合物(具体合成挑战见下文)。最早在日本传统食品纳豆中被发现——纳豆表面那层黏黏的拉丝,主要成分就是它。

这个材料有三个核心特性,让它在众多生物基聚合物中脱颖而出:
吸水保水性强。由于谷氨酸分子中含有一个未参与成键的α-羧基, γ-PGA可大量吸水膨胀,形成高度水合的凝胶结构,性能可与甚至优于传统聚丙烯酸酯SAP。
完全可生物降解。 传统聚丙烯酸酯型SAP在自然界中几乎无法降解,γ-PGA则可以在微生物作用下完全分解,最终还原为谷氨酸,不产生微塑料残留。
性能可精准调控。 这一点尤为关键。不同应用场景对γ-PGA的性能要求差异很大:做化妆品保湿剂,需要高L-谷氨酸占比、高生物相容性;做农业保水材料,则需要更稳定的DL混合型结构。通过合成生物学手段,可以实现γ-PGA的分子量"按需定制",覆盖不同应用场景。

正是因为性能可调、完全降解,γ-PGA在多个行业都找到了立足点:

其中,卫生用品替代是当前最受资本关注的赛道——也是Ecovia Bio这轮融资的核心驱动力。
全球婴儿尿不湿和卫生巾市场体量巨大,传统聚丙烯酸酯SAP的微塑料问题正在成为监管红线。欧盟已于2023年将"有意添加微塑料"纳入REACH法规附件XVII的限制范围(条例(EU) 2023/2055,2023年10月17日生效),传统合成聚合物产品面临的监管压力正在逐步加大,品牌商寻找可降解替代方案的动力越来越强。
农业则是目前国内γ-PGA最大的实际落地市场,占全球γ-PGA消费约33%。
日本最早入局,国内布局已超过20家
γ-PGA并不是一个新概念,但真正形成产业规模,是近十年的事。
国际层面,日本入局最早:味之素、明治制果药业、日本市丸、东洋纺均有布局,主要聚焦化妆品和食品级产品;韩国Bioleaders也是重要玩家。美国此前几乎是空白,Ecovia Bio的利沃尼亚工厂填补了这一空缺。
国内层面,反而是全球产量最集中的地方。根据QYResearch的数据,国内前五大厂商合计占全球约40%的市场份额,已形成明显的规模优势,代表企业包括:
南京轩凯生物:国内聚谷氨酸规模第一,目前产量3万吨左右,曾于2023年冲刺科创板IPO。
华熙生物(688363.SH):上市公司,业务涵盖生物活性材料,已有γ-PGA相关产品布局
台湾味丹生技:台湾最大γ-PGA生产商之一,产品覆盖农业、化妆品、食品等。
天津利安隆、山东福瑞达、武汉光华时代、山东肽和生物、碳和新材等,各有产业化布局,以农业和化妆品市场为主。

整体来看,国内γ-PGA生产企业已超过20家,从发酵技术到下游应用形成了较为完整的产业链。
根据LP Information 2025年7月发布的报告,全球γ-PGA市场规模2024年约为4.59亿美元,预计2031年增至7.67亿美元,年复合增长率约7.7%。2024年我国聚谷氨酸行业市场均价约为45.19万元/吨。微塑料法规趋严、生物降解需求刚性增长,两股力量叠加,市场空间稳步扩大。
生物合成γ-聚谷氨酸,有望突破量产
γ-聚谷氨酸(γ-PGA)本质属于新型功能性高分子均聚氨基酸(HPA),属于微生物聚合物的一种。
在合成方面,早期日本生产γ-聚谷氨酸大多采用提取法,用乙醇将纳豆中的PGA分离提取出来。由于纳豆中所含的γ-聚谷氨酸浓度甚微,且有波动,因此,提取工艺十分复杂,生产成本甚高,同样难以大规模生产。
目前,微生物发酵法合成γ-PGA是应用最广泛的生产方法,反应条件温和、产量高、分子量适宜、生产周期短。
国内如天津工业大学李政教授、中科院成都生物研究所闫志英研究员、湖北大学陈守文教授、南京工业大学徐虹教授、齐鲁工业大学夏涛教授团队、江南大学徐国强副教授、中科院微生物所王丽敏研究员等是γ-PGA合成代表性研发团队,部分研究成果已在农业等领域应用。
但值得关注的是,γ-PGA的生理功能和应用领域高度依赖于其L-谷氨酸单体占比和分子量大小。
不同的分子量(molecular masses,Mw)会影响γ-PGA的物理特性,例如,低分子量的γ-PGAs(Mw<500 kDa)可用于药物输送和组织工程,是一种纳米复合材料。高分子量的γ-PGAs(Mw>1500 kDa)可用作增稠剂或絮凝剂。因此,控制生物发酵合成的γ-PGA分子量对于γ-PGA产业化至关重要。
γ-PGA的从头高效生物合成、不同L-谷氨酸单体占比和分子量γ-PGA的定向合成是一个亟待解决的工业生物技术难题。

γ-聚谷氨酸作为重要生物基可降解材料将引起新一轮投资关注。生物基领域还有哪些关键化学品和材料值得开发?有哪些团队值得挖掘?市场前景如何?
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