维也纳初创种子轮融资706万美元，利用古细菌将二氧化碳一次发酵成氨基酸，未来或可应用于太空- 大数跨境

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维也纳初创种子轮融资706万美元，利用古细菌将二氧化碳一次发酵成氨基酸，未来或可应用于太空

生辉Agri Tech

2022-03-18

导读：或许有天我们真的可以靠 “喝西北风” 果腹？近日，初创公司 Arkeon Biotechnologies（以

或许有天我们真的可以靠 “喝西北风” 果腹？

近日，初创公司 Arkeon Biotechnologies（以下称 Arkeon）宣布完成 706 万美元的种子轮融资，此次融资方包括 Synthesis Capital、ReGen Ventures 和 Blue Horizon Ventures 等，据悉，该轮融资将用于扩大生产水平、工艺工程和产品开发。其中，Blue Horizon Ventures 在精密发酵领域投资了多家公司，包括 Motif FoodWorks、Geltor 和 The Every Company 等多家公司。

Arkeon 成立于 2021 年，总部位于奥地利维也纳，是一家利用二氧化碳生产蛋白质的生物技术公司。该公司成立之初得到了总部位于柏林的公司建设者 EVIG 的支持，后者专门与科学家合作建立食品领域方面的生物技术初创公司。

一次发酵，将二氧化碳转化为蛋白质

用二氧化碳生产蛋白质并不是一种设想。2017 年，芬兰 VTT 技术研究中心科学家就在一个咖啡杯大小的小型生物反应器中，将二氧化碳转化为蛋白质。

基本原材料是电力和二氧化碳，在生物反应器内，将从空气中收集的水分电解为氢气，添加磷等营养物质和从空气或其他来源捕获的二氧化碳，以二氧化碳为碳源、氢气为能源培育单细胞生物，使其生成蛋白质。

图丨生成的蛋白质（来源：VTT 技术研究中心）

与上述方法不同的是，Arkeon 利用的微生物是古细菌 —— 极端耐寒菌。据该公司官网显示，Arkeon 是世界上第一家将古细菌的气体发酵技术用于食品应用的公司。

古细菌：

又称为古生菌、古菌，是一类在极端环境（如缺氧、高温等）生存，形态类似于细菌的原核微生物。古细菌的概念是 1977 年由卡尔・沃斯和 George Fox 提出的，他们在研究 16S rRNA 的系统发育树时发现其与其他原核生物的区别。常见的古细菌有极端嗜热菌、极端耐寒菌、极端嗜盐菌、极端嗜酸菌、极端嗜碱菌和产甲烷菌等。

谈及 Arkeon ，不得不提及该公司的联合创始人兼首席问题官 Simon Rittman 。他是维也纳大学的一名研究员，在利用二氧化碳生产增值化合物的技术方面工作了十多年。12 年前，他终于找到了完美的解决方案：古细菌。他发现，一种古细菌能够制造构成人类生存所需蛋白质的全部 20 种必需氨基酸。

2015 年左右，维也纳自然资源与生命科学大学的 Günther Bochmann 博士联手 Simon ，共同建立了一种将二氧化碳转化为氨基酸的高效生物工艺。2020 年，素食主义者 Gregor Tegl 正式加入，2021 年，Arkeon 正式成立。

图丨 Arkeon 的三位创始人（来源：Arkeon）

Arkeon 的特别之处在于它是从工业中捕获二氧化碳并通过一次发酵工艺自然产生 20 种氨基酸，该公司并未披露具体的一次发酵方法，但官网显示，该工艺不需要氧气，可从生物反应器中直接收获，因此可应用于太空。

一次发酵法：

也叫直接发酵法，就是采用一次性搅拌和一次性发酵的方法。一次发酵法具有生产周期短，效率高，产量高，发酵损失很少，出品率高，节省设备投资、劳动力和车间面积，且降低了能耗和维修成本，具有风味纯正，无任何异味，不合格产品少等优点。

（来源：Arkeon 官网）

Arkeon 还计算出，这种生产效率将使氨基酸比市场上卖的便宜，并且使用生物反应器生产蛋白质所需的土地比传统农业少 99%，且只使用传统农业耗水量的 0.01%。由于在气体发酵过程中消耗的二氧化碳多于产生的二氧化碳，因此 Arkeon 的产品是负碳的，其可定制的产品也是 100% 纯素和无转基因的，可用作植物性食品、营养产品、饮料和人造肉细胞培养基等。

当前，该公司扩展到一个试点设施，开始大规模生产其成分。所采用的二氧化碳来自啤酒厂生产碳酸饮料和生物乙醇生产过程中产生的，在这两种情况下，二氧化碳都是纯净的，因此在用于食品之前无需进一步提炼。目前，这家初创公司正在努力获得监管部门的批准。

“或可应用于太空”

据 2021 年发表在 Nature Food 上的一篇关于环境的研究论文称，研究人员评估显示，与全球食品生产有关的温室气体（GHG）排放每年约等同于 173.18 亿吨二氧化碳，其中 57% 对应于动物性食品的生产，29% 对应于植物性食品，另有 14% 来自其他利用方式，如橡胶或棉花。

研究也表明，耕地管理和土地利用变化占温室气体总排放的 38% 和 29%；水稻和牛肉则是影响最大的植物性和动物性货品，分别占 12% 和 25%；南亚和东南亚以及南美则是基于生产的温室气体的最大排放者。

（来源：nature food ）

为了有效降低食品碳足迹，多家公司及科研单位开始发展可持续的食品制造技术。近年来，随着合成生物学的发展，使用各种经过改造的微生物作为 “细胞工厂” 的发酵产业正在逐渐兴起。越来越多的生物科技公司涌入该领域，以解决畜牧业、养殖业的碳排放问题为首要目标，该类公司制造产品以蛋白质、脂肪为主，在应用端则涉及到人造肉类、乳业及相关的调味品等，如 Biomilq、Impossible Food、Beyond Meat 等公司。

与这些公司不同的是，Arkeon 采用的原料是二氧化碳，这不仅减少了二氧化碳的释放，也减少了释放到大气中二氧化碳的量。

无独有偶，成立于 2017 年的芬兰公司 Solar Foods 最初试图用二氧化碳合成油，但随后该公司的科学家很快就意识到该工艺中的微生物残留物是可食用的，而且富含蛋白质，因此转向合成蛋白质。该公司现有一种独特的单细胞蛋白质 Solein，其全天然发酵过程类似于酵母的生产。

除了公司，若干科研团队也在这一方面做出了巨大成果。

去年 9 月，加州大学伯克利分校化学系教授杨培东团队利用在二氧化碳循环利用方面的专业知识，将二氧化碳转化为糖，为非生物糖生产打开了一扇门。杨培东团队也凭此获得了 NASA 二氧化碳转化大赛的最高奖。

同年 10 月，中国科学院天津工业生物技术研究所研究团队取得原创性 “0” 到 “1” 的突破，在全球首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。该团队利用合成生物学技术从头设计出 11 步的人工合成新途径，淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的 8.5 倍，理论能量转化效率是玉米的 3.5 倍。

有业内人士表明，“目前绝大多数利用二氧化碳合成食品的研究方向仍处于实验室阶段，离实际应用还有相当长的距离，且面临诸多挑战。但无可厚非的是，该方向前景广阔，或许未来某天，我们不仅将该方法产业化，还能将该技术带入太空。”

他补充道，随着合成生物学的出现和发展，越来越多的食品将通过工程细胞来制造，然而合成生物学在未来食品中的应用仍有许多技术难题需要攻克如建设细胞工厂、高质量和低成本地合成食品原料和关键功能性营养因子。同时考虑到可能的自然和社会风险，也需制定详细的监管和准入制度，同时在技术层面上应在细胞工厂中引入生物防护系统，以避免其扩散到环境中。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s43016-021-00358-x
https://www.eu-startups.com/2022/03/vienna-based-startup-arkeon-picks-up-over-e6-5-million-to-turn-co2-into-food/
https://www.fastcompany.com/90727578/this-startup-uses-an-ancient-microbe-to-turn-co2-into-ingredients-for-food?partner=feedburner&utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=feedburner+fastcompany&utm_content=feedburner
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666833521000150