bioecon 会员专区
技术 · 生物化学与工业生物技术 / 特种与精细化学品

生物染料与微生物色素

通过微生物发酵和合成生物学生产的生物基染料和色素。

风险: 中 涂料 US · CN · EU 核实于 2026-06-28 · 6 来源 (0 独立来源)

1 · 带来什么

生物染料和微生物色素提供了一种可持续的石化基着色剂替代方案。该行业利用工程微生物大规模生产高价值色素，瞄准了 300 亿美元的市场，同时减少了高达 80% 的用水量，并消除了有毒的重金属媒染剂。目前，在纺织和食品应用领域的商业量每年已超过 500 吨。这项技术通过用生物生产取代苛刻的化学合成，从根本上改变了纺织品染色和食品着色。

生物染料和微生物色素的关键方向是：

  1. 纺织生物染料： 微生物靛蓝和其他织物染料，以取代合成变体。
  2. 食品着色剂： 藻蓝蛋白等天然生物色素，用于食品和饮料应用。
  3. 化妆品色素： 用于彩妆和个人护理的生物基着色剂，具有高纯度。
  4. 工业涂料： 用于油漆和涂料的环保色素。

行业价值链#

[菌株工程] ──> [发酵] ──> [提取] ──> [配方化]
                                  │
                              (工艺良率)
                                  │
                                  ▼
[最终产品] <─── [应用] <─────┘

价值链层级#

层级描述关键输入/输出
菌株工程开发高效微生物。输入： 基因数据。
输出： 工程菌株。
发酵扩大微生物的生长。输入： 糖类原料。
输出： 生物量。
提取从细胞中分离色素。输入： 生物量。
输出： 粗色素。
配方化准备供使用的色素。输入： 粗色素。
输出： 标准化染料。
应用将染料涂抹到材料上。输入： 标准化染料。
输出： 染色产品。
最终产品整合到消费品中。输入： 染色产品。
输出： 零售商品。

该行业的跨领域技术：

  • 精准发酵： 用于色素合成的高产代谢途径。
  • 生物工艺工程： 用于提取纯着色剂的下游工艺。
  • 合成生物学： 酶的定向进化，以优化色彩配置。

2 · 替代什么 2 · 按行业匹配

D1E–以生物基粘合剂和生物溶剂替代涂料中的石化树脂和 VOC 溶剂体系
替代: 石油基醇酸/丙烯酸粘合剂；溶剂型涂料中的挥发性有机溶剂体系（溶剂汽油、甲苯、二甲苯）；部分化石单体需求（丙烯酸类）
CHEM
D1E–以配方卫生、低水分活度和生物基增效剂减少涂料中异噻唑啉酮防腐剂用量
替代: 水性涂料中常规添加的异噻唑啉酮（MIT/CMIT/OIT/BIT），用作罐内防腐剂和漆膜防霉剂
CHEM

3 · 如何实施 6 步

  1. 1
    菌株设计菌株与细胞系
    计算模型识别最佳路径。生物靛蓝菌株的产量增加到 10 g/L 以上。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Fermbox Bio 印度
    400 kilolitres 工业规模
    “Fermbox Bio is a Synthetic Biology Research and Manufacturing company developing and delivering sustainable Synbio products with improved scalability and speed.”
    OnDemandBio 韩国
    工业规模
    “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 …”
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Platform and capabilities: end-to-end support from discovery to market approvals, with services spanning cell line creation, GMP/MO handling, CMC/PD/AD, MSAT …”
    Changjin Bio 昌进生物 (Shanghai) 中国
    “It specializes in synthetic biology, focusing on the research, development, and industrialization of microbial biomass proteins and recombinant milk proteins.”
    Bota Bio 恩和生物 中国
    ✓ ISO 9001 600 tons 中试规模
    “By integrating end-to-end capabilities in AI, synthetic biology, and industrialization, Bota pioneers a new paradigm in biomanufacturing research and production.”
  2. 2
    接种物制备发酵与培养
    种子培养物在专门的生物反应器中生长，以便在主接种前达到所需的细胞密度。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Spiber 日本
    ✓ ISO 9001 工业规模
    “By harnessing the power of precision fermentation, Spiber engineers proteins at the molecular level, resulting in versatile materials that can be tailored to specific needs.”
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “Technology: microbial fermentation with ~500 m3 fermentation capacity; 15+ patents; developed/upscaled probiotic production technologies.”
    RWDC Industries 新加坡
    工业规模
    “Using a proprietary microbial fermentation process, we produce PHA (polyhydroxyalkanoate), a naturally occurring biopolymer made from plant-based oils.”
    Fermbox Bio 印度
    400 kilolitres 工业规模
    “Fermbox Bio is an active Bengaluru-based synthetic biology and precision fermentation company founded in 2022 by Subramani Ramachandrappa and Preeti Dharmagoudar.”
    OnDemandBio 韩国
    工业规模
    “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 …”
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “TideMotion® Bioreactors”
  3. 3
    发酵发酵与培养
    大型反应罐运行补料分批 (fed-batch) 工艺，仔细控制 pH 值和氧气水平，以实现最佳的色素表达。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Spiber 日本
    ✓ ISO 9001 工业规模
    “By harnessing the power of precision fermentation, Spiber engineers proteins at the molecular level, resulting in versatile materials that can be tailored to specific needs.”
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “Technology: microbial fermentation with ~500 m3 fermentation capacity; 15+ patents; developed/upscaled probiotic production technologies.”
    RWDC Industries 新加坡
    工业规模
    “Using a proprietary microbial fermentation process, we produce PHA (polyhydroxyalkanoate), a naturally occurring biopolymer made from plant-based oils.”
    Fermbox Bio 印度
    400 kilolitres 工业规模
    “Fermbox Bio is an active Bengaluru-based synthetic biology and precision fermentation company founded in 2022 by Subramani Ramachandrappa and Preeti Dharmagoudar.”
    OnDemandBio 韩国
    工业规模
    “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 …”
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “TideMotion® Bioreactors”
  4. 4
    下游工艺纯化与下游
    裂解细胞并使用绿色溶剂或机械破坏方法提取色素。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Adherent cell culture and downstream processing: commercialized Tide Motion bioreactor platform (MiniTide to TideXcell) with closed automated cell harvesting and single-use …”
    Colorifix 英国
    300L 工业规模
    “Once the colour has undergone the initial tests we ship a vial of freeze-dried, colour producing microbes to our customers.”
    ScaleUp Bio 新加坡
    10,000 L 中试规模
    “Core capabilities span pilot-industrial fermentation and downstream unit operations (centrifugation, TFF, chromatography, solvent extraction, spray/freeze drying) with cGMP …”
  5. 5
    配方化配方与复配
    将粗色素标准化为适合工业染色设备的液体或粉末形式。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “This is a satellite blending, mixing and formulation facility, located at Vashind near Shahapur and dedicated to the company’s Animal Nutrition business.”
    Yiming Biotechnology 中国
    ✓ ISO 9001
    “Ice Cream Premix Powder”
    Rossari Biotech (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 工业规模
    “The company also announced a new greenfield blending facility in Thailand to boost Southeast Asia operations and smarter capacity utilization across its HPPC, TSC, and AHN …”
    Taiwan Sugar Corporation (TSC) 中国台湾
    500,000 tons 中试规模
    “It refines sugar (including refined white sugar, golden brown sugar, fine granulated sugar and invert sugar syrup), produces bio-based chemicals/biotech outputs (alcohol, …”
  6. 6
    质量控制检测与分析
    根据全球纺织品和食品标准测试最终产品的颜色一致性、色牢度和纯度。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Esco Aster 新加坡
    ✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模
    “Esco Aster (Singapore) is a cGMP contract research, development and manufacturing organization (CRDMO/CDMO) and bioinnovation venture accelerator that helps clients and …”

4 · 谁来交付

匹配的供应商 (自动匹配)

Pili法国生产商运营中
Colorifix英国生产商运营中
Phytolon以色列生产商运营中
Pivot Bio美国研究机构运营中
Aum Enzymes / Infinita Biotech印度生产商运营中
CABIO 嘉必优 (SSE 688089)中国生产商运营中

服务与供货目录 2 · 付费服务

合同生产（CMO/CDMO/委托加工） · 上游发酵与细胞培养

领先企业与机构（摘自简报）

公司 / 机构国家关键产品 / 平台技术特点Status 2026
Colorifix🇬🇧 英国Textile dyes靶向 DNA 转染料commercial
Pili🇫🇷 法国Bio-indigo酶法合成commercial
Huue🇺🇸 美国Denim biodyes微生物靛蓝commercial
Cyanotech🇺🇸 美国Spirulina pigments微藻提取commercial
Binmei Biotech🇨🇳 中国Phycocyanin食品级色素commercial
Octarine Bio🇩🇰 丹麦Novel colorants酵母发酵commercial

5 · 法规与市场准入

进入俄罗斯/欧亚经济联盟: CHEM · 俄罗斯工贸部（登记）/ 俄罗斯联邦消费者权益保护和公益监督局（新物质通报）
专家评审后约10–15个工作日完成国家登记；新物质须通报
仅供参考，非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
美国

美国市场专注于高价值生物染料的合成生物学初创企业处于领先地位。监管框架越来越有利于生物基化学品。

生物技术中心、风险投资、可持续时尚#

  • 融资计划： 风投大量支持纺织生物染料，如生物靛蓝。
  • 品牌合作： 与主要服装品牌合作开展试点计划。
  • 监管推动： 环保局 (EPA) 鼓励减少制造业化学物质流失。
欧盟

欧盟在可持续纺织品和化学品监管标准方面是先驱。严格的环境法律推动了生物染料的采用。

REACH 合规、循环经济、创新补助#

  • 监管压力： REACH 框架限制有毒合成染料前体。
  • 资助项目： 欧洲地平线计划 (Horizon Europe) 资助生物基材料研究。
  • 品牌领导力： 欧洲奢侈品和快时尚品牌采用生物染料。
中国

中国正在迅速扩大生物基制造的规模，以清洁其庞大的纺织工业。政府政策大力补贴绿色化学计划。

制造规模、绿色政策、出口市场#

  • 工业产能： 大型发酵设施正被重新调整用于染料生产。
  • 供应链整合： 将生物染料直接整合到现有的纺织中心。
  • 政府目标： “五年计划”强调绿色制造技术。

6 · 资金：招标与资助

资助预防和减轻合成生物学被滥用于生物恐怖主义
European Commission · 欧盟
2026年11月5日
20 天

7 · 技术栈与创新

该技术依靠先进的代谢工程和可扩展的生物工艺，以实现与合成染料的价格均等。

  1. 代谢工程：
    • 途径优化使色素产量提高 300%。
    • 定向基因插入使酵母能够产生复杂的植物色素。
  2. 下游工艺：
    • 膜过滤在不使用强溶剂的情况下实现了 99% 的色素纯度。
    • 冻干技术可稳定微生物染料，使其保质期达到 2 年。
  3. 应用技术：
    • 生物媒染剂无需铬等重金属即可将染料固定在纤维上。
    • 低温染色减少了应用过程中的能源消耗。

来源 6 · 0 独立来源 · 6 生产商网站

生产商自有网站 6

  1. Colorifix 生产商 核实于 2025-07-09 · 未保存链接
  2. Pili 生产商 核实于 2026-06-01 · 未保存链接
  3. Huue 生产商 核实于 2026-04-22 · 未保存链接
  4. Cyanotech 生产商 核实于 2025-06-24 · 未保存链接
  5. Binmei biotech 生产商 核实于 2026-06-28 · 未保存链接
  6. Octarine bio 生产商 核实于 2025-11-06 · 未保存链接