近日,合成生物公司PunaBio 宣布获得了 370 万美元的种子资金,资金将用于在阿根廷商业推出其首个大豆种子嗜极微生物接种剂(微生物肥料的一种)。本轮融资由 At One Ventures和Builders VC牵头,巴西的SP Ventures和Air Capital以及种子轮前出资者IndieBio (SOSV)、GLOCAL和Grid Exponential跟投。
利用微生物提高粮食的产量是合成生物学的一个重要分支,市场前景广阔。目前我国固氮微生物肥料产业发展迅猛、市场前景广阔,但与国际水平仍存在一定差距。主要有两大技术需要攻克,天然固氮体系的网络调控机制和人工固氮线路的适配优化机制。
目前全球的微生物肥料主要以固氮菌为主,约占75%,其次为溶磷菌,占15%。国外有多家公司可以生产固氮菌,美国固氮菌生产厂家Becker Underwood(已被顶级跨国公司巴斯夫收购),加拿大固氮菌生产厂家Philom Bios公司(已被拜耳公司收购),英国农业技术公司Azotic Technologies(采用生物工程和种衣剂技术,固氮技术产品Envita)等。
Puna Bio近20多年来在安第斯山脉的Puna de Atacama发现并研究独特的菌株,该区域是地球上海拔最高、最干燥的沙漠,到处都是盐滩、活火山、盐碱湿地和沙漠土壤。Pivot Bio通过对产氮微生物的筛选和基因重编程,提高微生物的产氮量,并且克服了规模化生产的问题。
不同于合成氮肥容易挥发或被雨水冲走,利用率不高(容易过度使用使土壤质量恶化),产氮微生物在使用时会附着在植物根部,通过吸收转化空气中的氮来供给植物,并且在任何天气和整个生长周期持续为作物提供足够的氮。
由于不同的微生物其功能不尽相同,Puna Bio的接种剂是多种嗜极微生物的组合,可以对植物提供多方面的支持,包括:1)为植株提供氮。2)松解矿化/溶解不溶性土壤磷酸盐。3)合成酶,为植物提供抗压能力和抗真菌能力的保护。4)合成生长素和多胺,调节细胞分裂和扩张、维管分化和侧根发育。5)产生铁载体,嗜极菌(极端微生物)不仅可以提高植物对铁的吸收,改善其营养,而且还可以减少植物病原体可利用的铁。6)形成生物膜与植物相互作用。生物膜改善了微生物的定植和对根系的粘附,从而刺激根系生长和根毛形成。
根据官网数据,Puna Bio的接种剂可以增加10%到15%的粮食产量,而普通的产氮细菌仅为3%。目前,Puna Bio的接种剂已经可以工业化生产,与现有生物解决方案(产氮微生物)相比具有成本竞争力,其田间试验也扩大到小麦和玉米。目前其在美国和巴西寻求监管批准,预计于2023-2024年上市。
“通过从这种类似于原始地球甚至火星的恶劣环境中观察细菌的基因组学,我们能够了解特定基因如何产生允许植物克服压力条件的过程。” 联合创始人兼首席研究官 María Eugenia Farías说,“这些特性可以应用于粮食作物,帮助它们在缺乏营养、干旱条件、剧烈温度变化和高紫外线辐射的类似环境中生长。”