日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)發表了一項研究成果,生物新創公司Green Earth Institute(GEI)在擴大「生物製造」規模的研究開發計畫中,成功實現了高生產效率的目標。透過培養條件的最佳化,GEI將微生物在大型發酵槽中生產胺基酸等物質的效率,相較於實驗室規模最大可提升近3倍。
GEI旗下的生物質合成代工(Biofoundry)基地自2023年起即在NEDO「加速實現碳循環的生物質產品製造技術開發」計畫之下,開始接受企業與大學等單位的智慧細胞生產驗證委託。截至2025年6月,已針對胺基酸、胜肽、油脂、酵素、有機酸及芳香族化合物等多種目標物質,實施了生產規模擴大的測試與驗證。
為因應發酵槽大型化帶來的挑戰,GEI導入了包括數值流體力學(CFD)模擬分析、等比縮小模型(scale-down model)等技術,模擬最佳化培養條件中的溶氧量、葡萄糖濃度、pH值與溫度分佈等參數,進一步縮短驗證所需的次數與時間。最終在完成驗證的7個案例中,全數達成與實驗室規模相當或更高的生產性表現。其中一項案例中,從5公升槽最佳化後擴展至3,000公升槽進行驗證,證實相較於以往的數據,生產效率提高了約3倍。
此項計畫預計於2026年度最終階段之前,完成前處理技術的開發、規模擴大量產、確立精製技術等,並將推動成功案例的實用化。此外,自2027年度起,GEI計畫正式展開生質合成代工服務(Biofoundry Service)的營運。