“飞雪连天射白鹿,笑书神侠倚碧鸳”,素有“文坛圣侠”之称的金庸先生曾在著名文学作品《神雕侠侣》中这样写到:“情花种植的地方有情花毒的解药”;亦可谓:自然之道,万物相生亦相尅,凡毒物出没之地,百步之内必有解药。
(资料图片)
位于非洲埃及的瓦迪·纳特伦沙漠盐湖——地球上最恶劣的环境之一,由于整个盐湖地区盐度太高,周围环境寸草不生,人迹罕至。1985 年,德国科学家 Galinski 教授在这里机缘巧合发现了一种活跃的微生物——嗜盐菌,而经过研究发现嗜盐菌能够在极端环境下生存的关键是其拥有一种可以保护生物免受高温、干燥伤害的天然细胞保护剂——依克多因(Ectoin)。
现今经过多年的发展,依克多因已广泛应用于酶制剂、生物医药及护肤品等相关领域。1993年,德国一家生物技术公司展开对依克多因的提取和生产技术的研究,携手德国医药公司默克,通过发酵法生产依克多因。而在化妆品行业,依克多因的研究和应用历史已有30多年。1999年,默克申请关于《化妆品配方中使用依克多因或者依克多因衍生物》的PCT国际专利,而自2019年相关专利到期后,依克多因的市场热潮逐渐兴起,国内外品牌争先开始推进布局功效成分依克多因的产品应用。
根据国家药监局数据,当前化妆品备案名称中含有「依克多因」的数据达到2731条;另有行业报告显示,2020年全球依克多因市场规模达到2000万美元左右,预计2021-2026年将保持6.6%的年均复合增长率。
那么作为冉冉升起的核心功效成分原料,依克多因这个具有强力络合水能力的神奇修复因子,到底有什么神奇的地方呢?而作为合成生物学全产链公司的合曜生物,他们的核心产品之一依克多因,是如何赢得市场青睐?又是如何通过素有肌肤屏障“守护王者”称号的依克多因,打造良好肌肤微环境的呢?
依克多因到底是何方”神圣“?
1985年,德国科学家 Galinski 教授在埃及的瓦迪· 纳特伦沙漠盐湖中发现了嗜盐菌。嗜盐菌会在高温、干燥、强UV 照射、高盐度环境下,在细胞外层生成一种天然保护成分——依克多因(Ectoin),从而开启自我修护功能!
依克多因(Ectoin)又称四氢甲基嘧啶羧酸,是一种氨基酸衍生物,属于极端酶组分的多功能活性成分,能够调节细胞渗透压,阻止和防止细胞损伤,同时也为细胞的衰老以及对过渡性紧张和刺激性的皮肤提供修复和再生功效,是嗜盐菌为适应高温、高盐、强紫外线等极端环境生存自然形成的“防护盾”。
而在化妆品的产品应用上,经过多年的研究与实验结果发现,依克多因具有锁水保湿、加强细胞与屏障修复、抵抗紫外线损伤乃至抗衰祛皱的功效作用,其中保湿和屏障修复的功效最为深入人心,也是用户关注的两个主要功效。
超强的锁水保湿能力:依克多因具有独特的高极性分子结构,因此其水分子络合能力较强,一分子依克多因可络合四、五个水分子,帮助高嗜盐菌在吸入盐水后将盐分代谢出细胞外,同时在细胞和蛋白质的周围形成一层“水合壳”,来减少皮肤水分流失。正是因为这样特殊的保护机制,其能简单有效地阻止应激因子损伤细胞,隔绝如紫外线辐射,污染物,过敏原,冷热交替,干燥或化学刺激带来的伤害。
依克多因保护机制(截图自文献)
加速细胞与屏障修复:依克多因能有效提升皮肤细胞的免疫防护能力, 增加细胞修复能力,使皮肤能有效对抗微生物及过敏原的入侵,对于皮肤脱皮、泛红、发热等状态能起到良好的修复效果,加速皮肤健康的恢复。
抗紫外线损伤:紫外线会造成光老化,加速皮肤衰老。而依克多因阻止因UVA照射所引发的连锁反应,预防因UVA所诱发的mt-DNA突变;能减少UVA在细胞膜层诱发第二信使的生成,降低UVA激起原生质层AP2(激活活化转录因子2)活性,进而减少细胞核中前炎症因子如ICAM-1(细胞间黏附分子-1)。相关资料显示,4.0%依克多因能减少80%～90%的因紫外线照射引起的晒伤细胞的形成。
化妆品原料的市场应用:纯度与成本仍是重中之重
从2019年开始,依克多因专利保护逐渐到期。全球市场依克多因的价格也由之前的12000～15000元/kg降低到10000～13000元/kg,但对于市场需求端来说价格还是很不理想。值得欣慰的是,近年国内也有相关企业基于传统的技术方式研发并形成一定规模生产依克多因,而国产依克多因的原料价格在4000～8000元/kg之间。
(依克多因产品图)
在实际的产品应用端,随着市场热潮逐渐兴起,消费者对依克多因这个神奇的天然保湿因子的了解程度越来越深,依克多因在各个品牌中开始普遍应用,品牌争先开始推动布局功效成分原料依克多因的产品应用,主要集中在防晒、精华和面霜3大类目中;值得注意的是,虽然大量科研数据证明,0.5%添加量的依克多因就能起到相对不错的效果;但在大多数产品中,可能受限于成本压力,依克多因并没有被用作核心功效成分使用。
合成生物学引领技术革新浪潮,突破行业壁垒打破高价市场
针对市场现状,近年来随着生物合成技术的不断推动,国内许多企业与研究团队都积极地谋求优化依克多因制备方法与降低生产成本的办法,并纷纷将目光投向合成生物学。其中,合成生物学全产业链公司——合曜生物依托生物合成技术,通过绿色生物发酵技术研发生产的核心产品依克多因,表现出了更优质、更安全高效、更环保、更低成本的原料价格空间,力争将更好的产品带给更多的消费者。
(优化后的依克多因晶型图)
合曜生物一直倾力推动对依克多因产品的应用从概念添加、基础添加提高到功效添加。他们基于基因工程改造技术、绿色微生物发酵技术合成依克多因的原理,通过高通量酶定向进化技术,对依克多因生物合成途径的几个关键酶进行了高效、定向的优化。基于合成生物学方法生产的依克多因,具有合成效率高、选择性好、纯度高、成本低等一系列优点。根据合曜生物的研发结果与实际量产结果测定来看,依克多因发酵产量可达近百克/L以上,提取纯度≥99%;依赖生物合成技术的优势加持,合曜生物的依克多因产品在价格方面也表现的极具竞争力,远低于当前的市场产品价格。合曜生物的依克多因产品在工艺研制上有四个方面表现优异:一是自主筛选并优化的底层菌株;二是采用连续式发酵技术进行连续发酵,更加高效安全;三是以模拟移动床分离技术进行提取,成本更低;四是技术上具备自主研发知识产权与研发专利,质量更佳。
(发酵过程)
依克多因出圈了?能成为功效原料常青树吗?
近年来,在A醇、玻色因、胜肽等抗衰成分巨头的“统治”下,依克多因有突围之势。“护肤界扛把子”、“神仙成分”、“全能选手”“肌肤屏障守护神”…… 上一次看到这些成分标签集中出现,还是在”全能型选手“烟酰胺身上。而依克多因能够大热、在各平台出圈、不断引起消费热潮,其背后就是高端成分依克多因是“微生物发酵”的前沿技术产物,成分活性稳定持久,天然的皮肤屏障守护王者,肌肤微环境的有效建立者。
合曜生物倾力打造的依克多因产品,从努力构建良好肌肤微环境的目标出发,采用通过绿色微生物发酵、生物合成技术在实现了产品高纯度的同时,极大降低了以往的原料成本高的弊端,能让企业与消费者可以用更低的价格,使用到更高纯度的、更质优、更安全、更高效的产品;
据合曜生物研发工程师介绍:依克多因作为市场上备受消费者青睐的功效成分,我们用前沿的技术,不断攻破技术研发壁垒,从底层菌株的筛选、构建,到微生物底盘的设计优化,直到最后的发酵生产;我们力争把每一步做到最好,把最好的产品呈现给客户;
“从依克多因的菌株筛选来说,大家耳熟能详的都知道依克多因的发现来源于埃及瓦迪·纳特伦沙漠盐湖的嗜盐菌,但其实在很多高盐的湖泊、盐碱地,如我国内蒙古、山西和青海地区的察尔汗盐湖以及具有‘天空之镜’美誉的天然结晶盐湖——茶卡盐湖,均有发现嗜盐菌,且同样也是生产依克多因的优良野生菌株。合曜生物通过多维度精细的检测分析对不同菌株数据进行比对研究,凭借独特的智能菌株自动化改造技术,对优良的菌株进行优化改造,使得在量产后的依克多因产品从各个维度更具市场竞争力。”
(“天空之镜”——茶卡盐湖)
依克多因作为天然保湿因子,其强大的持久保湿与修复能力,能快速缓解肌肤水润光泽问题;补水保湿是护肤的重要基础,而依克多因恰恰是这方面的专家,通过对肌肤的强力补水与维稳修复,在肌肤表层形成天然的肌肤屏障,有效抵御如强光、紫外线等外界自然环境对肌肤造成外部损伤、肌肤无光泽的现象,从而建造良好的肌肤微环境,真正做到让美从内而外。
目前,合曜生物的依克多因产品广泛应用于肌肤护理、彩妆应用、婴儿护理等领域。未来,合曜生物将继续依托公司强大的研发背景与资源,以及在微生物发酵的核心技术与优势,挖掘推动依克多因更多更好的应用场景,将护肤全能“王者”,肌肤微环境的“建立者”推向更多的市场端应用,让更多人用到更质优、更安全、更高效的好产品,真正做到让美从内而外。
文章部分数据来源:部分功效数据与图片来源于德国Merck公司资料
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