人参皂苷是从名贵药材人参及其同属植物（如西洋参、三七等）中分离到的皂苷的总称，是人参属植物的主要有效成份，具有多种生理功能和药用价值，如抗肿瘤、免疫调节、保护心脑血管系统、保护神经系统、减少肝损伤、抗氧化、抗疲劳、抗衰老、促进伤口愈合、缓解老年痴呆、改善心肌缺血、抗血栓等功能，可广泛应用于药品、保健食品和化妆品领域。抗癌新药参一胶囊（药效成分为人参皂苷Rg3）是我国首个上市的一类中药单体抗癌药物。以原人参二醇（PPD）和人参皂苷CK为原料的药品也已经进入临床试验，以各种人参皂苷为主要成分的保健品更是大量上市。

当前稀有人参皂苷的生产方法主要是通过从人参或西洋参等药材中直接提取，或以人参总皂苷为原料通过生物法或化学法进行转化。但稀有人参皂苷在植物原料中的含量非常低，因此上述方法存在受原料来源限制、反应步骤繁琐、成本高、纯度低或产率低等缺陷，导致人参皂苷单体市场价格高昂，例如纯度为98%的原人参二醇超过100万元/kg。另外由于生产方法的限制，无法得到足够量、足够纯的稀有人参皂苷样品，也严重限制了稀有人参皂苷作为潜在药物的开发进程。

技术内容

1.    原理：

人参皂苷是由苷元和糖基相连而成的三萜糖苷类化合物。根据苷元不同，人参皂苷可分为3种类型：齐墩果烷型、人参二醇型和人参三醇型皂苷。苷元糖基化后可产生不同的人参皂苷。在人参皂苷合成中参与糖基化的糖基转移酶，其作用是把糖基供体上的糖基转移到皂苷元的C-3、C-6或C-20的羟基上，从而形成具有不同药用活性的皂苷。

本项目经过深入的挖掘，找到了多种人参皂苷生物合成中高效且特异的酶，在此基础上，基于合成生物学的方法，将合成人参皂苷的生物途径构建到酿酒酵母中并进一步优化其结构，从而得到了可高效生产人参皂苷及苷元的酿酒酵母工程菌株。本项目可以以单糖为底物一步发酵生产皂苷元（如原人参二醇、原人参三醇、齐墩果醇、香树脂）及稀有人参皂苷（如Rg3、Rh2、CK、F1、Rh1、Rf、Rg2等），也可以皂苷元或便宜易得的人参皂苷为底物发酵生产高价值的稀有人参皂苷。

2.    关键技术指标：

本项目目前已有多个产物完成了10L发酵罐的发酵试验。96小时发酵时间内,

原人参二醇产量可达到11 g/L，纯度>99.9%；

CK产量达到3 g/L，纯度>99.9%；

Rh2产量达到2 g/L，纯度>99%；

Rg3、Rh1、F1的产量均大于2 g/L。

需要指出，目前的发酵产量还有很大的提升空间，10L水平的产量保守估计至少有一倍以上的提升潜力。其他种类的人参皂苷和苷元目前虽未做10L水平的发酵试验，但如需要也应可在短期内达到或超过上述水平。10L水平发酵的原料成本目前为5元左右/克产品。

技术优势

1.    在酵母中建立起生物合成人参皂苷元的平台技术，可在此基础上进一步生产多种稀有人参皂苷，产品包括皂苷元及稀有人参皂苷；

2.    产物纯度高，最高可> 99.9%，特别有利于新药开发；

3.    成本低，目前10L水平发酵的原料成本仅为5元左右/克产品；

4.    产量高，且酵母是成熟的工程菌体系，产量进一步优化提升的潜力很大

5.    拥有自主知识产权，截至目前已经申请5项专利；

6.    发酵过程安全可控，且避免了农药等任何外来污染；

7.    不受植物原料来源的限制，避免了名贵天然资源的耗竭。

知识产权

本项目申请的专利包括：

1.    一组糖基转移酶及其应用，专利号ZL 201310658887.9，已获中国授权，并已递交美国、欧洲、日本、韩国、印度、加拿大、香港专利申请。

2.    几种稀有人参皂苷的制备方法，专利申请号 201410199461.6，目前实质审查中。

3.   烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-细胞色素P450还原酶及其应用，专利申请号 201510095010.2，目前实质审查中。

4.    糖基转移酶突变蛋白及其应用，专利申请号 201510051992.5，目前实质审查中。

5.   一组催化糖链延伸的糖基转移酶及其应用，专利申请号 201510313727.X，目前实质审查中。

市场前景

据国家食品药品监督管理局数据查询，与人参相关的药品、保健食品和化妆品近1000种。统计调查，目前市场上品质较好的人参价格在500元/kg左右，其有效成分提取物人参总皂苷价格在1万元/kg左右（纯度>80%），纯度为90%的原人参二醇价格在20万元/kg左右，而纯度为98%的Rh2、CK等的价格超过40万元/kg，98%的原人参二醇更是超过100万元/kg，国内整个人参相关产品市场达几十亿美元。

人参皂苷可被应用于药品、保健食品和化妆品领域。以人参皂苷Rg3为药效成分的抗癌新药参一胶囊2014年的销售额达到3亿元。由于稀有人参皂苷和皂苷元具有广泛的药理功效，因此非常有潜力应用于药物开发。但由于稀有人参皂苷在天然植物中的含量非常少，甚至有些在天然植物中并不存在，因此产量和纯度的限制成为稀有人参皂苷和苷元应用于新药开发的一个瓶颈。一旦从生产方法上解决这一瓶颈，将打开药物应用领域这一广阔市场。

此外，以各种人参皂苷为主要成分的保健品也大量上市，如今幸胶囊、安普胶囊、参百益胶囊等。人参皂苷应用于美容化妆品行业，可以配制成祛斑、减少皱纹、活化皮肤细胞、增强皮肤弹性的化妆品，如瑞士的Suliswiss、韩国的雪花秀以及中国的丁家宜等品牌。

希望合作的企业类型：医药、食品、保健品、化妆品、微生物发酵领域的企业。

交易方式：本项目交易方式为转让或许可，价格面议。