动植物绿色替代，看看海外独角兽怎么做

文章转自35斗微信公众号 作者：伍昱柯

随着“替抗”成为行业主流声音，以及ESG理念在全球范围的快速发酵，“再生农业”成为种植业焦点关注之一。“再生农业”强调以可持续发展农业为目的，在减少机械作业和化学品投入的情况下，提高作物的产出，同时保持土壤的健康状态。此外，随着194号文件的发布，畜牧业也开始了“减抗替抗”行动，减少化学品的使用，促进绿色养殖，进一步保障食品安全。

今年年初，StartUs Insights评选了20家全球最值得关注的农业科技企业，其中，我们关注到抗生素替代家畜饲料公司Peptobiotics和可持续除草剂公司Harpe Bio。通过两家“独角兽”企业在绿色种养殖方向上的探索和成果，以及国内现有市场的发展对比，我们发现了该方向上全球领先的解决方案。

海外抗生素替代家畜饲料公司——Peptobiotics

几十年来，养殖户依赖抗生素来保持动物的健康、减少疾病的发生。但是，抗生素的过度使用已被证明会导致人类病原体对抗生素的耐药性不断增加。抗生素耐药性细菌每年会导致70万人以上死亡。

1999年，欧盟开始禁止使用抗生素；2016年，中国政府发布的2017-2020计划中提到将通过遏制抗生素在牲畜中的使用来阻止超级细菌的传播；2017年，FDA（美国食品和药物管理局）宣布禁止所有用抗生素加速牲畜生长的做法；2019年，印度政府禁止在牲畜中使用秋水仙碱类抗生素来抑制超级细菌的传播；2020年，中国禁止了所有饲料添加剂中的抗生素使用。

市面上急需新型高效的抗生素替代剂。在抗生素替代试剂方面，目前市面上的抗生素替代剂都缺乏疗效，过于昂贵。据Peptobiotics统计，在美国，市场转向不使用抗生素的生产方式让养殖户的生产成本提升了3%。

Peptobiotics是一家新加坡初创公司，创立于2020年，致力于开发牲畜疾病预防生物技术，以提高农业的可持续生产力。公司利用专有技术，运用合成生物学的方法研发出了一款新型抗生素替代饲料。

图：Peptobiotics产品概念图 图源：企业投资方Genedant官网

在合成生物学的背景下，Peptobiotics提出了一种家畜中新的病原体管理解决方案——通过定制重组肽来代替抗生素。其不仅与抗生素有着相同的疗效和成本，并且不会导致家畜的细胞耐药性。

Peptobiotics的重组肽产品是一类合成生物学产品，其中生产过程中所运用的精密发酵工艺正在申请专利中。在核心研发技术方面，其研究模式包括软件开发、高通量筛选和合理精准设计，能够为各种不同家畜靶标和应用定制多肽。目前，Peptobiotics也在推进对家禽、猪和虾等水产养殖领域的治疗和促进生长药物的研发。

Peptobiotics开发的饲料添加剂的主要成分是定制的重组肽，不会诱发抗药性，既能提高动物福利、促进肠道健康和生长，又能助力农业的可持续发展。Peptobiotics的生物活性肽在肠道中能够保持原本的结构，不会被分解为氨基酸，能够在动物体内对抗病原体，并且优化肠道健康；在生理条件下，重组肽对病原体强效、高靶向的抑制使得其能够持续保证动物的健康；除了抑制病菌以外，Peptobiotics的饲料添加剂还具有业界首创的依赖于宿主的作用模式，可改善宿主的肠道健康并提高饲料吸收效率，从而促进家畜的茁壮生长。

在产品价格方面，不同于噬菌体、抗体片段、RNA、益生菌等产品成本较高，Peptobiotics的产品在成本上已经可以与许多现有的替代技术相竞争。在运输方面，Peptobiotics的产品运输成本低，不需使用昂贵的封装和喷涂，将产品直接添加至饲料或饮用水中仍能保持原有的活性。

国内动物营养替抗方案现状

在我国，主要的抗生素替代物有酸化剂、植物提取物（中草药）、噬菌体、抗菌肽、益生菌等等。上市动物营养企业主推的抗生素替代产品还是植物提取物和酶制剂。我国主营业务是抗生素替代试剂的上市企业主要有溢多利、安迪苏和保龄宝等。

图：美祐壮（博落回散）产品介绍图 图源：溢多利官网

以溢多利为对比案例来看，其抗生素替代产品以酶制剂和中兽药协同酶制剂为主。公司拳头产品“美祐壮”为100%植物提取物，无休药期。“美祐壮”不仅仅能抑制动物体内炎症的爆发，还能防止动物腹泻以及优化肠道菌群以提高饲料养分利用率，既实现“抗炎、整肠、促生长”的完美抗生素替代功能。其酶制剂产品“溢倍康”主要活性成分是葡萄糖氧化酶，可以氧化葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢，其中葡萄糖酸能够降低肠道中的pH值，为乳酸菌等有益菌的生长提供酸性的环境；过氧化氢有杀菌作用，在一定浓度下能够抑制大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌等致病菌的繁殖生长。使“溢倍康”实现调节畜禽肠道环境，改善肠道微生态平衡，抑制有害菌生长繁殖，替抗促生长的作用。

图：安迪苏产品概念图 图源：安迪苏官网

而安迪苏以自家明星产品“罗迪美AT88”为主打，其主要成分为DL—羟基蛋氨酸类似物，结合科学精准的营养分析，打出了一套“无抗营养饲料组合拳”。蛋氨酸是合成蛋白质的一种必需氨基酸，但在家畜体内不能合成，只能从饲料中获取。液体蛋氨酸能够提高饲料的生产效率、改善饲料生产环境和补充饲料中的酸化剂使用。其公司的产品“霉净剂”能够通过吸附和生物灭活，从而有效应对黄曲霉素的污染，还能够增加免疫应答，保障动物的生长和养分的吸收。而产品“强霉净剂”则可以吸附、生物灭活各种霉菌，从而有效应对霉菌毒素污染。

图：保龄宝工厂图 图源：保龄宝官网

保龄宝旗下的产品“宝乐康”和“福乐康”则都是以天然植物为原料，运用酶法生物技术加工而成的功能性饲料添加剂。“宝乐康”主要成分为异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖，可与益生菌、酶制剂、酸化剂等饲料添加剂联合应用。

重庆市畜牧科学院院长刘作华认为免疫调节肽是最具有开发潜力的替抗产品之一，其本身安全、无残留，并且能增强动物机体免疫力，促进动物生长，提高饲料转化效率，而“养猪院士：印遇龙曾表示“日粮营养配方和营养性添加剂的选用是当前‘替抗’技术核心，如调低日粮蛋白质水平，充分考虑纤维、碳水化合物营养，兼顾微量元素、维生素和电解质营养平衡等”。可见，除以上正在探索的方法之外，还有其他替抗方式可待选择。

在养殖端，我国的畜禽疫病复杂、繁多，短时间内还离不开抗生素。但随着“无抗”的趋势，“替抗”技术的高速发展，我国养殖业的“无抗”时代一定会到来。

可持续除草剂——Harpe Bio

耐药性同样存在于作物种植之间。利用除草剂进行田间管理，在没有轮换使用不同除草剂或其他除草方法的情况下，随着时间的推移，反复使用相同的化学药剂会产生杂草抗药性和对除草剂的耐受性。截至2018年，全球已经有超过500种抗药性杂草品种。

目前，对于保护作物的除草策略仍然止步不前。据Harpe Bio统计，由于杂草抢占作物营养造成作物减产，美国每年损失可达330亿美元，英国每年损失可达5.2亿美元，澳大利亚每年损失可达33亿美元。因此，各国政府也已经出台政策强调减少杀虫剂的使用，而欧盟也推出计划将在2030年减少50%的杀虫剂用量。同时，民众也展现出了对环境污染的忧虑，更偏向于购买有机作物产品。

图：Harpe Bio除草剂作用示意图 图源：Harpe Bio官网

针对这一市场需求，Harpe Bio公司研发出了一种新型天然生物除草剂，是第一类能够同时满足有机农业和工业化农业市场的除草剂。Harpe Bio的产品通过一系列天然提取物来控制杂草，包括已经对除草剂产生抗药性的杂草。其产品主要分为两类，分别是杂草出苗前除草剂和杂草出苗后除草剂。Harpe Bio公司科研人员Brommer博士强调，Harpe的天然生物除草剂侧重于破坏植物细胞膜的流动性，从而有效控制杂草，并且天然生物除草剂可以针对杂草的多个作用点，从而降低杂草产生抗性的可能性。

作为一种纯天然的化学的除草剂，Harpe除草剂可以单独使用，又能和现有的除草剂混合使用。混合使用Harpe除草剂可以提高原有除草剂的除草功效。

国内化药除草替代方案现状

在我国，目前农药相关政策监管趋严，农药生产将朝着清洁化、低碳化、循环化发展，这意味着以草甘膦为代表农药行业将被重新布局。但目前，大多公司的除草剂产品主要成分仍是嘧啶类、羧酸类和酯类等化学成分。

2021年，我国农药登记品种数量达到727个，其中除草剂占比23%。2021年的农药生产比例中，除草剂占比最大，达到65.75%，其次是杀虫剂，占比20.22%。在2021年新增登记数量前20的除草剂品种中，草甘膦和草铵膦的登记数量都超过了100，草甘膦为130个，草铵膦为108个。

近年来，RNAi技术的成熟让RNA生物农药也逐渐走进投资者的视野。国内涌现了大量的科研机构和企业投身于RNA农药的研究，为低碳可持续可循环的除草策略提供了新思路。

RNA农药的运用不同于传统的转基因技术，RNAi不会改变作物或杂草的基因组，只会通过RNA双链进入体内后干扰生物体的转录和翻译从而控制杂草的生长繁殖。在我国，RNA农药的研发热度很高，累计申请的于RNA生物农药的专利达到2000条以上，申请者来自于各大科研机构和企业。

图：RNA生物农药定制示意图 图源：植生优谷官网

35斗曾直接对话国内RNA生物农药公司植生优谷创始人苗雪霞，据其介绍，目前RNA农药在国内市场中仍是一片空白。在国外，也仅仅在2023年12月审批通过了第一款RNA生物农药产品。RNA生物农药的市场化仍有很长的路要走。但苗雪霞也表示：“国家已经认识到该领域的重要性，并在积极研究制定相应的政策法规，相信相关政策会很快落地。”

相信未来市面上涌现出更多的无毒、无残留、环境友好的天然除草剂，同时配套保护性耕作的政策的出台，从而贯彻再生农业的概念，实现农业的可持续循环发展。

通过国内外的种养植业绿色化学替代多个案例我们可以看出，目前抗生素替代和减少化学农药使用的再生农业是全球农业的大势所趋。在畜牧养殖业中，重组肽的研究和发展在“替抗”市场有很大的前景。在种植业中，国际上纯天然可持续的除草剂已经能为再生农业的实现助力。在我国，除草剂的“去化学化”仍有很长的路要走，未来RNA生物农药的上市或许是破局的关键所在。