bioecon Раздел для участников
Технология · Биохимия и промышленная биотехнология / Платформенные химикаты

Терпены и терпеноиды как платформенные молекулы

Ферментационные терпены и терпеноиды — фарнезен, лимонен, валенсен, сквалан — заменяют нефтехимические и растительно-экстрактивные аналоги в косметике, вкусоароматике, топливных добавках по мере масштабирования микробной инженерии мевалонатного пути.

Риск: средний КосметикаПромышленная химия US · EU · CN проверено 2026-07-04 · 17 Источники

1 · Что даёт

Терпены и терпеноиды — изопреноидные молекулы, построенные из пятиуглеродных звеньев изопентилпирофосфата (IPP) и диметилаллилпирофосфата (DMAPP), — переходят от растительной экстракции и нефтехимического синтеза к прецизионной ферментации как категория платформенных химикатов, охватывающая косметику, вкусоароматические вещества, фармацевтику и топливные добавки. Amyris первой масштабировала этот переход: её ферментационная платформа Biofene производит транс-бета-фарнезен из сахарозы сахарного тростника в инженерных дрожжах Saccharomyces cerevisiae, который затем гидрируется и димеризуется в Neossance Squalane — косметический эмолент со 100%-ным сертификатом биооснованности USDA и одобрением Ecocert, занявший, по оценкам, около 40% мирового рынка высокочистого сквалана по состоянию на конец 2025 года, производимый на четырёх независимых линиях ферментации на заводе Barra Bonita в Бразилии. Manus Bio владеет запатентованной ферментной технологией (инженерные варианты цитохрома P450 и оксидазы SrKO) для превращения сесквитерпенов, таких как валенсен, в оксигенированные производные вроде нооткатона. В Европе Evolva и Isobionics (приобретена BASF) обе коммерциализируют ферментационный валенсен пищевой чистоты — Isobionics под брендом Valencene Pure с регуляторным допуском в Японии с 2020 года, а Evolva — с чистотой до 94%, соответствующей правилам ЕС для пищевых ароматизаторов, — тогда как Givaudan продолжает выпускать новые молекулы-предшественники ароматов (Scentaurus PolyDoux, февраль 2026 года) наряду со своей давней линейкой терпеновых ингредиентов. Китай, для сравнения, остаётся в первую очередь экспортёром натурально экстрагированного терпенового сырья (d-лимонен из переработки цитрусовых, терпентинные производные), а не подтверждённой платформой прецизионной ферментации.

Основные направления терпенов и терпеноидов как платформенных молекул:

  1. Инженерия мевалонатного пути (MVA): перестройка нативного изопреноидного пути дрожжей — в первую очередь усечённая, лишённая мембранного якоря HMG-CoA редуктаза (tHMGR) плюс дополнительные копии генов ацетил-КоА и FPP-синтазы — для максимизации потока к целевому терпену.
  2. Инженерия терпенсинтаз и оксидаз: установка конкретной синтазы (лимоненсинтаза, фарнезенсинтаза) или оксидазы (оксидаза валенсена класса SrKO), превращающей универсальный пренилпирофосфатный предшественник в целевой монотерпен, сесквитерпен или оксигенированное производное.
  3. In-situ секвестрация продукта (ISPS): непрерывное извлечение терпена в биосовместимую органическую фазу в ходе ферментации, поскольку терпены токсичны для мембраны клетки-хозяина при концентрациях выше примерно 1-2 г/л в водной фазе.
  4. Каталитическая даунстрим-конверсия: гидрирование или димеризация ферментированного терпенового предшественника (например, фарнезена в сквалан) для получения конечной коммерческой молекулы.

Секторальная цепочка создания стоимости#

[Сахарное/липидное сырьё] ──> [Ферментация (путь MVA/MEP)] ──> [In-situ экстракция и сепарация] ──> [Каталитическое рафинирование]
                                                                                                                  │
                                                                                                    (Дистилляция / гидрирование)
                                                                                                                  │
                                                                                                                  ▼
[B2B-релиз: косметика, вкусоароматика, топливо] <─── [QA/QC и комплаенс (REACH, ASTM D6866)] <─── [Очистка]

Уровни цепочки создания стоимости#

УровеньОписаниеКлючевые входы/выходы
1. СырьёИсточники ферментируемых сахаров (сахароза, глюкоза) или липидных предшественников для организма-хозяина.Вход: Сахароза сахарного тростника, кукурузная глюкоза.
Выход: Ферментационное сырьё.
2. Ферментация (путь MVA/MEP)Культивирование инженерных дрожжей или бактерий с оптимизированным изопреноидным путём и целевой терпенсинтазой.Вход: Инженерный штамм, сырьё, биореактор.
Выход: Терпеновый предшественник, секретируемый в бульон.
3. In-situ экстракция и фазовая сепарацияНепрерывное распределение токсичного терпена в органическую фазу растворителя во время ферментации с последующим разделением фаз.Вход: Биосовместимый растворитель, центробежные сепараторы.
Выход: Сырая терпеновая масляная фаза.
4. ОчисткаВакуумная дистилляция или газовая отгонка для удаления побочных продуктов жирных кислот и метаболитов.Вход: Сырой терпен.
Выход: Высокочистый терпеновый мономер.
5. Каталитическое рафинированиеГидрирование или димеризация очищенного терпена в конечную целевую молекулу там, где это требуется (например, фарнезена в сквалан).Вход: Очищенный терпен, водород, катализатор.
Выход: Готовая специальная молекула.
6. QA/QC и комплаенс-релизПроверка чистоты методом ГХ-МС, подтверждение доли биогенного углерода (ASTM D6866) и прохождение регистрации REACH/пищевых ароматизаторов.Вход: ГХ-МС анализ, регуляторные досье.
Выход: Сертифицированный, готовый к B2B продукт.

Сквозные технологии сектора:

  • Инженерия усечённой HMG-CoA редуктазы (tHMGR): удаление мембранного якорного домена лимитирующего фермента мевалонатного пути, чтобы он оставался растворимым и активным при высокой копийности — стандартный приём инженерии дрожжей, лежащий в основе платформы Biofene компании Amyris.
  • Инженерия терпенсинтаз/оксидаз: установка конкретной синтазы (лимоненсинтаза, превращающая GPP в лимонен) или инженерной оксидазы класса P450/SrKO (превращающей валенсен в нооткатон) для получения точной целевой молекулы.
  • In-situ секвестрация продукта: наслоение органического растворителя, добавляемого во время ферментации, которое непрерывно удаляет терпен из токсичной водной фазы — стандартное решение проблемы мембранной токсичности терпенов выше примерно 1-2 г/л.

2 · Что заменяет 6

D1Биосурфактанты (рамнолипиды, софоролипиды) вместо нефтехимических ПАВ в моющих средствах и промышленных рецептурах
Заменяет: Нефтехимические ПАВ в моющих средствах и рецептурах — линейный алкилбензолсульфонат (LAS), этоксилаты спиртов (AEO), этоксилаты алкилфенолов …
CHEM
D2Платформенные химикаты из ферментации и сахаров (молочная кислота, янтарная кислота, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, биоэтилен и био-МЭГ) вместо тех же базовых молекул из нефти и газа
Заменяет: Нефтехимические пути к тем же молекулам — янтарная кислота и БДО на основе малеинового ангидрида, пропандиол из акролеина или оксида …
CHEM
D1Очищающие средства на биосурфактантах и APG — софоролипиды, рамнолипиды, алкилполиглюкозиды — вместо нефтехимических SLES/SLS
Заменяет: Нефтехимические анионные ПАВ (SLES/SLS) и цепочка их этоксилированного сырья (риск следовых примесей 1,4-диоксана, углерод …
COSM
D3Биогаз и биометан из органических отходов вместо дров, древесного угля, СУГ и дизельного топлива
Заменяет: Дрова, древесный уголь и навоз как топливо для приготовления пищи (загрязнение воздуха в жилищах); ископаемые СУГ и природный газ для …
FUEL
D2Биодизель, возобновляемое дизельное топливо (HVO) и SAF вместо ископаемого дизеля и печного топлива
Заменяет: Ископаемый дизель на транспорте и в генераторах; отопление на газойле; авиатопливо (через смеси с SAF); также вовлекает отработанное …
FUEL
D1Очистка от загрязнения нефтью и нефтепродуктами методами биоремедиации — биостимуляция питательными веществами, микробные нефтеокисляющие препараты, landfarming/биокучи и фиторемедиация — вместо химических диспергентов, сжигания и захоронения
Заменяет: Химические диспергенты (например, смеси ПАВ и растворителей типа Corexit) при морских разливах; сжигание нефти на месте на суше и на воде; …
SERV

3 · Как внедрить 6 шагов

  1. 1
    Аэробная fed-batch дрожжевая ферментацияФерментация и культивированиеКонтрактное производство (CMO/CDMO)
    Инженерные дрожжи S. cerevisiae, несущие усечённую HMG-CoA редуктазу и сверхэкспрессированную фарнезенсинтазу, выращиваются в режиме fed-batch на сахарозе сахарного тростника, секретируя транс-бета-фарнезен по мере ферментации.
    Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
    Fermbox Bio Индия
    400 kilolitres промышленный масштаб
    “Fermbox Bio is an active Bengaluru-based synthetic biology and precision fermentation company founded in 2022 by Subramani Ramachandrappa and Preeti Dharmagoudar.”
    Fermelanta Япония
    3,000 L пилотный масштаб
    “We transform the traditional supply chain depending on agricultural cultivation and extraction into a next-gen microbial fermentation process that can offer low-cost and …”
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) Индия
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “Technology: microbial fermentation with ~500 m3 fermentation capacity; 15+ patents; developed/upscaled probiotic production technologies.”
    OnDemandBio Южная Корея
    промышленный масштаб
    “OnDemandBio is a South Korean deep-tech startup specializing in precision fermentation and synthetic biology to produce high-value biomaterials for the food, healthcare, and …”
    Taiwan Sugar Corporation (TSC) Тайвань
    500,000 tons пилотный масштаб
    “It refines sugar (including refined white sugar, golden brown sugar, fine granulated sugar and invert sugar syrup), produces bio-based chemicals/biotech outputs (alcohol, …”
    Aum Enzymes / Infinita Biotech Индия
    “Aum Enzymes is a metabolic engineering firm specializing in generally regarded safe microbial origin Industrial, Food, Feed, Neutraceutical, cosmetic, plant origin [botonical] …”
  2. 2
    In-situ экстракция фарнезена (ISPS)ЭкстракцияПрименение и сервис на месте
    Биосовместимая фаза органического растворителя непрерывно вводится в ферментер, распределяя секретируемый фарнезен из токсичной водной фазы и защищая дрожжи от мембранного повреждения по мере роста титров.
    Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
    India Glycols (NSE) Индия
    ✓ ISO 9001 7,500 MT/ промышленный масштаб
    “ Novel technologies, including super critical technology for nutraceuticals where carbon dioxide is used as a green solvent during extraction processes.”
    Zhejiang Senyo Biotech Co.,Ltd., Китай
    3000 tons
    “We specializes in the production of L-glutathione, Yeast Extracts, Yeast Beta Glucan, Yeast Powder and other Yeast Derivatives.”
    Aum Enzymes / Infinita Biotech Индия
    “Aum Enzymes is a metabolic engineering firm specializing in generally regarded safe microbial origin Industrial, Food, Feed, Neutraceutical, cosmetic, plant origin [botonical] …”
    Jaipur Bio Fertilizers Индия
    ✓ ISO 9001 2000 MT/month
    “• Organic Fungicides – Plant Extracts for Fungal & Bacterial diseases”
    String Bio Индия
    промышленный масштаб
    “Latest major 2025–2026 signals of ongoing activity: a 2025 field trial completion for CleanRise in Vietnam is referenced (Agro Spectrum India, 2025-12-02), plus 2026 …”
    BARformula Малайзия
    промышленный масштаб
    “Four tiers, selected at site scoping based on the soil profile and the agronomic objectives at that site.”
  3. 3
    Фазовая сепарация и сбор сырого маслаОчистка и downstream
    Ферментационный бульон обрабатывается на центробежных сепараторах, разделяющих его на фракцию дрожжевой биомассы, водную фракцию и фазу сырого масла фарнезена, которая затем промывается для удаления остаточных твёрдых частиц клеточной культуры.
    Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) Индия
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”
    HLB Genex (ex-GenoFocus) Южная Корея
    промышленный масштаб
    “With fungal and bacterial secretion systems, we custom produce the evolved enzyme products in large-scale fermentation and downstream processes.”
    Apical Индонезия
    промышленный масштаб
    “Our vertically integrated mid-stream refining and value-added downstream processing makes us an integral supplier that supports the food, feed and renewable fuel needs across …”
    BIONET Испания
    200 litres промышленный масштаб
    “We combine plant cell expertise, upstream and downstream process development, process testing, and equipment engineering to help you evaluate feasibility before investing, address …”
    Alfa Laval Швеция
    ✓ ISO 9001
    “Here we compare the three most common options: centrifugation, filtration and coalescence.”
    Tsukishima Kikai Япония
    ✓ ISO 9001
    “Crystallization and refining: In-house developed DP Crystallizer and Oslo Crystallizer for tailored crystallization and refining processes; integrated purification units combining …”
  4. 4
    Вакуумная дистилляция до высокой чистоты фарнезена
    Сырое масло проходит вакуумную дистилляцию для удаления остаточных жирных кислот и метаболитов дрожжей, давая транс-бета-фарнезен высокой чистоты, необходимой для последующей каталитической конверсии.
  5. 5
    Каталитическое гидрирование до сквалана
    Очищенный фарнезен гидрируется и димеризуется на металлическом катализаторе под давлением водорода, насыщая его двойные связи с получением стабильного, полностью насыщенного сквалана (C30H62).
  6. 6
    Фильтрация, QA/QC и B2B-релизИспытания и аналитикаОчистка и downstream
    Продукт фильтруется для удаления остаточного катализатора, анализируется методом ГХ-МС для подтверждения чистоты и доли биогенного углерода, упаковывается для отгрузки косметическим и фармацевтическим производителям по долгосрочным B2B-соглашениям о поставках.
    Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) Индия
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”
    HLB Genex (ex-GenoFocus) Южная Корея
    промышленный масштаб
    “With fungal and bacterial secretion systems, we custom produce the evolved enzyme products in large-scale fermentation and downstream processes.”
    Apical Индонезия
    промышленный масштаб
    “Our vertically integrated mid-stream refining and value-added downstream processing makes us an integral supplier that supports the food, feed and renewable fuel needs across …”
    BRAIN Biotech Германия
    ✓ ISO 9001 промышленный масштаб
    “As a contract research organization (CRO), we provide smart, rapid, and effective solutions using cutting-edge technologies to drive customer success.”
    BIONET Испания
    200 litres промышленный масштаб
    “We combine plant cell expertise, upstream and downstream process development, process testing, and equipment engineering to help you evaluate feasibility before investing, address …”
    Alfa Laval Швеция
    ✓ ISO 9001
    “Here we compare the three most common options: centrifugation, filtration and coalescence.”

4 · Кто поставит

Подобранные поставщики (подобраны автоматически)

AmyrisСШАПроизводительработает
FermelantaЯпонияПроизводительработает
Jeneil Biotech, Inc.СШАПроизводительработает
Isobionics®НидерландыПроизводительработает
Tsingke BiotechnologyКитайПроизводительработает
HLB Genex (ex-GenoFocus)Южная КореяПроизводительработает
Aum Enzymes / Infinita BiotechИндияПроизводительработает
NaturamoleФранцияПроизводительработает
FermenstationЯпонияПроизводительработает
Abolis BiotechnologiesФранцияПроизводительработает
HerbonisШвейцарияПроизводительработает
BIONETИспанияУслуги / консалтингработает

Ведущие компании и институты (из обзора)

Компания / ИнститутСтранаКлючевые продукты / платформыТехнологические особенностиСтатус на 2026 год
Amyris🇺🇸 СШАBiofene фарнезен, Neossance SqualaneИнженерия пути MVA, tHMGR, ~40% мирового рынка скваланаcommercial
Manus Bio🇺🇸 СШАОксигенированные терпеноиды (нооткатон/нооткатол)Инженерные каскады оксидаз P450/SrKOoperating
Evolva🇨🇭 ШвейцарияФерментационный валенсен (чистота до 94%)Ферментация, соответствующая регулированию ароматизаторов ЕСoperating
Isobionics (BASF)🇳🇱 НидерландыValencene PureПищевая ферментация, одобрена в Японии с 2020 годаoperating
Givaudan🇨🇭 ШвейцарияScentaurus PolyDoux, терпен-производные ингредиентыДизайн молекул-предшественников ароматовcommercial

5 · Правила и путь на рынок

Путь в РФ / ЕАЭС: CHEM · Минпромторг (регистрация) / Роспотребнадзор (уведомление о новых веществах)
государственная регистрация ~10–15 рабочих дней после экспертизы; новые вещества требуют уведомления
Информация, не юридическая консультация — уточните процедуру для вашего продукта. (2026-10-06)
США

США — родина наиболее масштабированного коммерческого производителя платформы (Amyris) наряду со специалистами по ферментной инженерии, разрабатывающими следующее поколение оксигенированных терпеноидов.

Ферментация Amyris в масштабе сквалана, оксидазно-инженерный нооткатон Manus Bio, пивот к B2B после 2024 года#

  • Amyris: её ферментационная платформа Biofene превращает сахарозу бразильского сахарного тростника в транс-бета-фарнезен в инженерных дрожжах S. cerevisiae, затем гидрирует и димеризует его в Neossance Squalane, занимая, по оценкам, около 40% мирового рынка высокочистого сквалана по состоянию на конец 2025 года на четырёх линиях ферментации завода Barra Bonita в Бразилии; компания вышла из процедуры банкротства по главе 11 в 2024 году, сосредоточившись на B2B-поставках ингредиентов партнёрам, включая Givaudan и DSM-Firmenich.
  • Manus Bio: владеет запатентованной технологией (заявки поданы и получены в 2024-2026 годах) для производства оксигенированных сесквитерпенов, таких как нооткатон и нооткатол, из валенсена с использованием инженерных ферментов цитохрома P450 и оксидаз класса SrKO, экспрессируемых в бактериальных или дрожжевых клетках-хозяевах.
  • Регуляторный контекст: путь GRAS (Generally Recognized as Safe) FDA для ферментационных вкусоароматических молекул остаётся стандартным маршрутом на рынок для терпенов, производимых в США для применения в пищевой, косметической и парфюмерной продукции.
Евросоюз

Европа является родиной двух независимых коммерческих производителей валенсена методом ферментации, а также ведущего парфюмерного дома, продолжающего выпускать новые терпен-смежные ингредиенты.

Валенсен пищевой чистоты Isobionics/BASF и Evolva, запуски Givaudan новых ароматических предшественников в 2026 году, соответствие регулированию ароматизаторов ЕС#

  • Isobionics (BASF): коммерциализирует ферментационный валенсен под брендом Valencene Pure пищевой чистоты, с регуляторным допуском в Японии с 2020 года и продолжающимся масштабированием производства под собственностью BASF.
  • Evolva: производит ферментационный валенсен с чистотой до 94%, соответствующей требованиям регламента ЕС по пищевым ароматизаторам (EU 1334/2008) для использования в пищевой и напиточной продукции.
  • Givaudan: запустила Scentaurus PolyDoux — последнее дополнение своей палитры ароматических предшественников — в феврале 2026 года, и продолжила представлять новые инновации ингредиентов Active Beauty на выставке in-cosmetics Global 2026 — часть давнего портфеля терпен-производных ингредиентов (пачулол, амброксид-подобные молекулы) наряду с такими партнёрами, как Amyris.
Китай

Терпеновый сектор Китая по-прежнему сосредоточен на натуральной экстракции и экспорте сырья, а не на подтверждённой промышленной платформе прецизионной ферментации, сопоставимой с американскими и европейскими аналогами.

Экспортная база натурального сырья, комплаенс-ориентация на REACH для экспортёров, отсутствие независимо подтверждённого ферментационного производителя#

  • База натурального сырья: Китай остаётся крупным мировым источником натурально экстрагированного терпенового сырья — d-лимонена из переработки цитрусовых и терпентинных фракций из хвойных пород — поставляя сырьё для нижестоящих производителей вкусоароматических веществ, растворителей и специальной химии.
  • Ориентация на экспортный комплаенс: китайские экспортёры терпен-производных химикатов в ЕС работают в рамках регистрации REACH и всё чаще стремятся к сертификации в духе ISCC PLUS для соответствия требованиям покупателей.
  • Разрыв в ферментационной платформе: в отличие от США и ЕС, ни один китайский производитель терпенов методом прецизионной ферментации не мог быть независимо подтверждён живым источником 2026 года в масштабе, сопоставимом с Amyris, Evolva или Isobionics — развитие этого направления здесь отстаёт от базы натуральной экстракции.

6 · Финансирование: тендеры и гранты

ГрантЗамена опасных веществ в биоцидных продуктах
European Commission · Евросоюз
22 сент. 2027 г.
350 дн.
ГрантПередовые аэрокосмические возможности, инженерия и исследования (PACER)
Air Force -- Research Lab · США
10 мая 2043 г.
6059 дн.
ГрантСтипендиальная программа NSF в области естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM)
U.S. National Science Foundation · США
2 мар. 2027 г.
146 дн.

7 · Технологический стек

Стек терпеновой платформы сочетает инженерию изопреноидного пути с даунстрим-экстракцией и каталитической конверсией для получения конкретной коммерческой молекулы:

  1. Инженерия мевалонатного пути (tHMGR):
    • Усечение HMG-CoA редуктазы с удалением мембранного якорного домена сохраняет лимитирующий фермент мевалонатного пути растворимым и стабильным при высоком уровне экспрессии — базовый инженерный приём, лежащий в основе масштабированных дрожжевых терпеновых платформ вроде Biofene компании Amyris.
  2. Инженерия терпенсинтаз и оксидаз:
    • Установка конкретного терминального фермента — синтазы, превращающей универсальный пренилпирофосфатный предшественник в целевой терпен, или оксидазы (класса SrKO, как у Manus Bio), превращающей один терпен в оксигенированное производное вроде нооткатона, — определяет, какую именно молекулу производит данный инженерный штамм.
  3. In-situ секвестрация продукта (ISPS):
    • Поскольку терпены токсичны для мембраны клетки-хозяина при концентрациях выше примерно 1-2 г/л в водной фазе, в ферментер непрерывно подаётся фаза органического растворителя для извлечения терпена по мере его образования, что позволяет достигать намного более высоких итоговых титров, чем это было бы возможно иначе.

Источники 17

  1. Amyris — 2026-01-30T00:00:00.000Z
  2. Amyris — 2026-03-11T00:00:00.000Z
  3. Amyris — 2026-03-13T00:00:00.000Z
  4. Amyris — 2026-03-11T00:00:00.000Z
  5. Amyris — 2024-02-01T00:00:00.000Z
  6. Manus bio — 2026-05-14T00:00:00.000Z
  7. Manus bio — 2024-05-02T00:00:00.000Z
  8. Manus bio — 2026-04-11T00:00:00.000Z
  9. Manus bio — 2025-10-13T00:00:00.000Z
  10. Manus bio — 2026-03-16T00:00:00.000Z
  11. Givaudan — 2026-04-10T00:00:00.000Z
  12. Givaudan — 2026-04-11T00:00:00.000Z
  13. Givaudan — 2024-09-04T00:00:00.000Z
  14. Givaudan — 2026-02-18T00:00:00.000Z
  15. Givaudan — 2026-03-31T00:00:00.000Z
  16. Evolva — 2024-08-07T00:00:00.000Z
  17. Isobionics — 2024-08-07T00:00:00.000Z