別看護膚品瓶瓶罐罐每家每戶都有,從早年媽媽們梳妝臺上的雪花膏,到現(xiàn)在各種層出不窮琳瑯滿目功能細化的護膚品,其實背后都有生物科技的影子。
以這幾年抗老護膚品中展露頭角的一個成分——GABA為例,聊聊護膚品背后強大的生物科技。
鑒于大家對GABA可能沒有玻尿酸、煙酰胺、玻色因等那么熟悉,先簡單說說這個成分。
GABA是什么
別名γ-氨基丁酸,廣泛存在于動植物體內。植物一般存在于豆屬、藻類、蕨類、蘚類等的種子、組織液和根莖中,動物則幾乎只存在于神經組織中,濃度最高的區(qū)域為大腦中黑質。GABA是目前研究較為深入的一種抑制性神經遞質,具有很高的生理活性能參與多種代謝活動,這個成分作用在肌膚上更多的是通過降低神經膜電位,從而使得神經元不易激動(產生動作電位),神經元細胞受到抑制以后,就能有效減緩肌肉細胞收縮的興奮程度,使皺紋肌放松,從而達到減少細紋和淡化皺紋的效果。
這跟一般的抑制劑通過競爭膽堿等受體從而產生的抑制并不相同,也更加溫和。此外,GABA 也可以刺激細胞分泌更多的谷胱甘肽,清除自由基,減少紫外線等不良因素對皮膚造成的損傷,要知道皮膚老化最大的外界元兇就是紫外線,因此一些護膚品的目光開始轉向GABA。
除了在護膚品中作為抗老淡紋祛皺成分,GABA最廣為人知的是在舒緩壓力產品中的應用,GABA 可以結合抗焦慮的腦受體并使之激活,然后與另外一些物質協(xié)同作用,阻止與焦慮相關的信息抵達腦指示中樞,在橙色軟件上隨手輸入GABA就會出來很多相關產品~~
另外,它還在抗癲癇藥品和調味料制品中也有所應用。
然而隨之而來的問題是,動植物體中天然存在的GABA含量比較低,這就導致了生產成本較高,因此很多企業(yè)廠商在提取上投入了不少人力和費用。
GABA提取方法目前主要有植物富集法、化學合成法、微生物發(fā)酵法。
植物富集法:是從植物中進行簡單提取,這種提取造價很高,也需要消耗更多能量、水、土地,而且提取過程很容易污染環(huán)境;
化學合成法:相較植物富集法具有得率高,速度快等優(yōu)點,但依然有它自身的問題,那就是合成路徑長、條件復雜、環(huán)境污染依然很大;
微生物發(fā)酵法:克服了植物富集法和化學合成法的一些限制,這種天然菌種的發(fā)酵來源天然、生物活性高、安全性高、功效獨特,是目前主要提取手法。
就目前來講,GABA這種活性成分通過微生物發(fā)酵法已經可以提取到比較高的濃度來滿足生產需要,但是很多活性成分發(fā)酵獲取也依然產量較低,比如號稱比黃金價格還高昂的麥角硫因,這個時候就需要運用最新的技術——合成生物學,來改造微生物細胞,并通過微生物發(fā)酵技術獲得生物活性物質。
相較發(fā)酵而言,合成生物可能大家比較陌生,展開聊聊:
所謂的合成生物學是以工程化設計為理念,利用基因編輯技術、計算機模擬技術、生物工程技術和化學合成技術等對生物體進行有目的的設計、改造乃至重新合成一種新物質的一門新興交叉融合性學科,這門新的學科的應用,能大幅度降低人類獲得生物活性物質的成本。
簡而言之,可以簡單理解成通過利用“生物積木”來拼接重組出新的生命系統(tǒng)或更高性能的細胞工廠,獲取目標原料,“以萬物造萬物”。
眾所周知,生物科技、量子技術、新能源、人工智能、網(wǎng)絡接入技術被譽為引領未來的五大科技,這五大科技正在或者即將改變人類的生活方式,而生物科技也已經發(fā)展到第三代——合成生物技術,這一技術是實現(xiàn)碳達峰、碳中和必備的底層支撐技術,可以說合成生物時代的未來已來。
說到合成生物學,就要提到目前在合成生物學領域大舉布局的生物科技公司——華熙生物(127.010, -0.72, -0.56%)。
華熙生物是全球知名的生物科技公司和生物材料公司,也是全球最大的透明質酸研發(fā)、生產及銷售企業(yè),透明質酸產業(yè)化水平居世界首位,當年價格昂貴的玻尿酸價格今天能被打下來,華熙生物功不可沒,這家公司包攬了全球44%的玻尿酸市場份額,基本上可以這么說,你買的玻尿酸產品,要么原料是從華熙生物這購買進行二次加工的,要么是壓根沒法跟華熙打的“退而求其次”,所以華熙生物在國內的整個生物科技領域行業(yè)地位是非常能打的。
從2018年開始,華熙生物重點布局合成生物技術。通過合成生物技術改造微生物進行定向發(fā)酵,合成生物細胞工廠就可以高效生產目標生物活性物原料,而所生產的原料就能夠廣泛用于衣、食、用、醫(yī)等等事關我們生活的方方面面,同時也能大大節(jié)約資源、提高收率、降低生產成本、縮短生產周期、保護環(huán)境,符合可持續(xù)發(fā)展理念。
華熙生物也在通過合成生物技術,研發(fā)麥角硫因等生物活性物質原料的生物合成,這個比黃金價格還高的抗老新貴成分,如果華熙生物能運用合成生物技術把麥角硫因的獲取成本打下來,就像當年華熙生物通過核心技術把玻尿酸成本打下來一樣,那么就真真是極大造福所有愛美人士了。
另外,華熙生物為了向大眾科普合成生物學的知識,在北京大興建設了占地約1000平方米的全球首座合成生物科學館,通過“追溯—地球的碳息”、“黎明—認知生命”、“新生—合成生物學”、“重塑—地球資源”、“未來可期—未來已來”等5個展覽單元全面展示合成生物學的發(fā)展歷程和技術應用。
有幸參觀過科學館,現(xiàn)場被科技的力量深深的震撼,展館中設置了很多種科技互動裝置,比如,參觀者通過現(xiàn)場操作,可以了解細胞如何生產所需要的物質,感受細胞工廠的神奇力量;輕觸“霍格沃茲互動墻”上不同的微生物細胞,能看到所生產的相應物質在未來人們生活中的應用;充滿科技潮流感的光影體驗,讓人感受到與未來的跨時空對話。
整個參觀下來,也更加確切的感受到合成生物與我們生活的息息相關。
都說21世紀是生物科技的世紀,隨著現(xiàn)在自然災害頻發(fā),越來越多的人意識到對環(huán)境生態(tài)多樣性保護的重要性,而合成生物也將作為第三次生物科技革命滲透并影響到大眾生活的方方面面,讓我們拭目以待。
本文轉自:知乎答主“京城風四娘”