解放“背奶妈妈”同时解放环境，母乳也能克隆了？

食物过敏问题日益得到人们的重视，其中以婴儿产品最为明显。Harmony公司调查发现，目前95%的婴儿产品以牛奶为原料来源，提供蛋白质或其他营养，而每六个婴儿当中就会有一个对牛奶产品产生不良反应。

Harmony为解决这一问题，使用生物工程技术，让真核细胞精确表达人类母乳蛋白质，推出以人类母乳蛋白为核心的配方，生产低过敏性、环境友好型的婴儿奶粉。

本篇文章将从公司基本面、ESG视角和行业赛道三个方面来分析。

• 公司基本面：不用母乳的母乳奶粉，生物工程细胞分泌母乳蛋白质

• ESG分析：不畜牧不放养，大面积降低畜牧业环境损害

• 赛道分析：乳蛋白替代技术大热，但从实验室到餐桌还有一段距离

公司基本面 | 不用母乳的母乳奶粉，生物工程细胞分泌母乳蛋白质

从上世纪20年代，第一批婴幼儿奶粉配方诞生，到上世纪后半叶各种特殊“加料”配方出现，婴幼儿奶粉市场逐渐扩大。然而，目前市场存在两大痛点：第一，牛奶过敏的婴儿无法食用牛奶制品；第二，有些母亲不能母乳哺育孩子，比如产后需要服药治疗，或者没有时间时刻陪伴孩子，被迫成为“背奶妈妈”。

2018年，Harmony公司针对人类母乳的需求，以生物工程重组细胞的微生物菌落为基础，生产人类母乳蛋白质，精确发酵，调配低过敏性的婴儿奶制品。

根据目前试验，Harmony的奶制品64%的成分与人类母乳中的对应成分完全一致。而对于技术限制不能复刻的成分，Harmony采用全天然提取成分加以替代，这也使得产品的多样性更丰富。比如，他们会从水果中提取成分，生产出有水果风味的奶粉。

那么，Harmony是如何复刻人类母乳中的对应成分的呢？

这也就是Harmony的核心技术——“饲养细胞，生产蛋白质”。具体流程分为四步：设计特殊的微生物群，精确发酵，超滤，制作配方奶。

首先，Harmony设计具有某种生物特性的微生物菌落，保证它们能够高效地分泌与人类母乳蛋白结构一致的蛋白质。确定微生物分泌的蛋白质没有问题后，再将其投入发酵器中进行发酵，大规模精准生产所需要的蛋白质。

接着，Harmony使用药物级别的超滤技术，分离微生物和蛋白质，将微生物重新用于发酵过程，而将蛋白质作为配方原料，制作相关奶制品。

Harmony人工设计不同的微生物，用于分泌人乳中对应的不同蛋白质，并保证这些蛋白质具备完全一样的生物特性。

尽管Harmony公司使用了基因工程技术，但其婴儿母乳制品并不包含转基因成分：转基因细胞其实只起到了类似于工厂的作用，生产结构与人类母乳蛋白质一致的蛋白质。

近十年内，基因工程技术在食物行业里应用越发高频。该技术早已在医疗行业广泛使用，比如胰岛素的生产及其他多种维生素等。接近30年的时间已经让这项技术相对成熟了。

Harmony公司CEO表示，研发人员中，有相当数量基因工程和人造蛋白质领域的专家，会首要保证产品的健康安全。

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2019年，Harmony公司对微生物群落产生的蛋白质进行了分析，确保这些蛋白质与人类母乳中对应的蛋白质生物性能一致。

2021年，Harmony公司具备量产人造蛋白质的能力。

公司预计将在2022或2023年通过FDA检测和认证，确保产出蛋白质是优质可靠的，并将在2023年通过临床试验确定Harmony婴儿奶制品配方的安全性，在2024年推出婴儿奶制品产品，正式进入市场售卖。

公司现已经获得多家机构的投资，包括IndieBio、BigDataVentures、brinc、Sandbox Innovation、CONSCIENCE、artesian、K3等，目前仍在继续融资中。

ESG分析 | 不畜牧不放养，大面积降低畜牧业环境损害

Bailey相关研究显示，因牲畜产生的温室气体占到全球温室气体排放总量的14.5％以上，超过地球上所有的汽车、卡车、火车、飞机和船舶等交通工具的排放总和。畜牧业对于气候变化的负面影响十分明显，特别是奶牛养殖业。

据世界自然基金会统计，目前世界上大约有2.7亿头奶牛，分布全球各地，供给牛奶。

以美国为例，美国2005年到2015年温室气体排放增长的18%中，有5%来自乳制品行业。除去温室气体排放，在奶牛饲养的过程中，施肥或草场管理不当将导致当地水源质量变差，奶牛繁殖业扩大饲养牧场范围将可能破坏重要的生态环境系统，比如草原、湿地和森林。

因此，完全不需要牛奶作为原料来源的Harmony，如果能在日后大量投入市场，代替现有的牛奶基础乳制品，将会为环境保护做出一大贡献。

在S（Social）方面，坚持母乳哺育孩子的职场女性非常辛苦。许多“背奶妈妈”需要在上班期间，携带吸奶器、乳垫等设备，将母乳挤入奶瓶，然后背回家喂给婴儿。

而且，并不是所有的公共区域都配备母婴室，躲在狭小的卫生间挤奶，几乎是很多背奶妈妈都面临过的尴尬。

人造母乳产品如果安全可靠，能很大程度上减轻这些女性的负担。

赛道分析 | 乳蛋白替代技术大热，但从实验室到餐桌还有一段距离

据《合成生物学》2021年特约评述报道，随着全球人口和发展中国家经济增长，奶制品需求范围扩大，全球奶类供需年均增长率达2.3%。全球对乳制品的需求量不断增加，但相关生产的可持续性、公共卫生以及动物福利等问题也不容忽视。

同时，基因工程技术已经大量运用于医药行业，技术相对成熟，逐渐被引入食品行业。在乳制品方面，乳蛋白重组表达、人造奶生物合成成为研发热点。Harmony并不是第一家生产人造奶的公司，也不会是最后一家。

就人造奶赛道来说，已有Perfect Day、Remilk、Biomilq、Helaina、TurtleTree Labs这些早期项目，均为国外项目。其中，Biomilq、TurtleTree Labs分别以乳腺上皮细胞和哺乳动物的干细胞作为底盘细胞工厂，生产母乳（二者计划开展合作，在未来一两年内推出市场产品）。

其他公司与Harmony一样，使用基因工程对真核微生物进行修饰，通过基因修饰核DNA或者质粒，精确发酵，表达生物结构与人乳蛋白一致的蛋白质。

以Perfect Day为例，该公司通过人工合成牛奶乳蛋白DNA序列，转化到食品级酵母中表达酪蛋白和乳清蛋白，并与植物性成分混合生产出纯素食、无乳糖、无胆固醇的人造奶，可用于制作冰淇淋、奶酪、酸奶和其他一系列乳制品。公司目前已取得34项人造奶生产技术相关专利。

乳蛋白表达研究目前已经走到3.0阶段。

1.0阶段是20世纪90年代，核心代表技术是通过转基因动物家畜的乳汁来获取乳蛋白，并对乳蛋白进行修饰加工，获得稳定的生物活性。

2.0阶段是2000至2010年，以植物组织细胞和叶绿体为基础，构建植物表达系统，打造植物生物反应器，生产乳蛋白。

而现在的3.0阶段，合成生物学技术精进，将改造后的微生物或植物细胞作为底盘细胞工厂，高效表达乳蛋白。人乳中所含的各种蛋白质分别使用什么底盘细胞、什么生物技术来实现，是现在各公司努力逐个击破的技术难点。

然而，获得匹配人类母乳的蛋白质只是第一个难关。事实上，有很多具备乳蛋白表达技术专利的公司，如Ventria Bioscience、Amara Organic Foods、DSM IP Assets B.V.等，主要从事有机婴儿食品添加剂的配方制作，而不直接进入人造奶行业。

这便是目前的第二个行业问题：突破了高效表达乳蛋白的技术难关之后，如何将这些蛋白质原料，变成可以投入市场的产品。

尽管与天然动物奶相比，人造奶制品不含乳糖、胆固醇和致敏原等成分，但也没有牛奶所特有的风味物质，如游离的脂肪酸、脂肪等，口感欠佳。

同时，考虑到生物活性和营养需求，牛奶含有的各种具有生物活性的物质，比如免疫球蛋白、细胞因子等，是否也需要添加进入人造乳制品中？

因此，除去蛋白质之外，“其他成分”如何选择、如何制造、如何配比，成为人造乳制品进入市场前面临的另一大难题。

参考资料：

1.World Wild Fund Annual Reports 2015, 2019, 2020.

2.Bailey,et.al.,"Livestock-Climate Change's Forgotten Sector." Chatham House, Dec, 2014. Oppenlander, Richard, Food Choice and Sustainability. Langdon Street Press, 2013.

3.周正富, 庞雨, 张维, 王劲, 燕永亮, 郑迎迎, 陈敏, 廖志华, 林敏. 乳蛋白重组表达与人造奶生物合成：全球专利分析与技术发展趋势[J]. 合成生物学, 2021(05):764-777.

本文来自微信公众号“着陆TouchBase”（ID:Touch-Base），作者：王子菲，编辑：国佳佳。36氪经授权发布。