Guanjie Biotech คือผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากผู้จัดหา. เรามาพูดถึงเรื่องนี้กันวันนี้ Ergothioneine (EGT) เป็นสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติที่ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถสังเคราะห์เองได้ มีฟังก์ชันการปกป้องทางสรีรวิทยาของเซลล์ที่เป็นเอกลักษณ์ เช่น การขจัดอนุมูลอิสระ การล้างพิษ การบำรุงรักษาการสังเคราะห์ DNA การเจริญเติบโตของเซลล์ตามปกติ ภูมิคุ้มกันของเซลล์ การต่อต้านรังสี การฟอกสีฟัน และการต่อต้านวัยผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมาก(EGT) มีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอาง อาหารเพื่อสุขภาพ และอุตสาหกรรมชีวการแพทย์ แต่ในขณะเดียวกัน ในฐานะที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติ จึงปลอดภัยและไม่เป็นพิษ ซึ่งทำให้กลายเป็นประเด็นร้อนในการพัฒนาอุตสาหกรรมในปัจจุบัน
วิธีการเตรียมผงเออร์โกไทโอนีน
วิธีการเตรียมผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากรวมถึงการสกัดทางชีวภาพตามธรรมชาติ การสังเคราะห์ทางเคมี และการสังเคราะห์ทางชีวภาพ [3-4] วิธีการสังเคราะห์ทางเคมีเป็นเรื่องยากในการเตรียมและมีราคาแพงและไม่สามารถรับประกันความปลอดภัยได้ วิธีการสกัดทางชีวภาพตามธรรมชาติให้ผลผลิตต่ำและมีต้นทุนสูง มันจำกัดการใช้ ergothioneine วิธีการสังเคราะห์ทางชีวภาพมีข้อดีคือมีต้นทุนที่ต่ำและหาวัตถุดิบได้ง่าย
● การตกผลึกและสูตรทางเคมีของเออร์โกไทโอนีน
ด้วยการเพิ่มขึ้นของชีววิทยาสังเคราะห์ ผลผลิตของเออร์โกไทโอนีนสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยวิธีการหมัก เช่น การปรับเมตาบอลิซึม สิ่งนี้ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์และขยายพื้นที่การใช้งานของผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมาก- ดังนั้น การใช้เชื้อราไมคอร์ไรซาที่กินได้ตามธรรมชาติในการหมักและการเปลี่ยนแปลงเพื่อสร้างแบคทีเรียเชิงวิศวกรรมจึงกลายเป็นทิศทางการพัฒนาในอนาคตสำหรับการเตรียมเออร์โกไทโอนีน
● ผลของชีววิทยาสังเคราะห์ต่อผลผลิตเออร์โกไทโอนีน
การปรับปรุงเทคโนโลยีการหมักเชื้อราไมคอร์ไรซาตามธรรมชาติผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากการผลิต
พบว่าเชื้อราไมคอร์ไรซาตามธรรมชาติหลายชนิดสามารถสังเคราะห์เออร์โกไทโอนีนได้ เหล่านี้รวมถึงเห็ดเอโนกิ เห็ดชิตาเกะ เห็ดชิตาเกะ เห็ดหลินจือ เห็ดพอร์ชินี เห็ดอะการิคัสบิสปอรัส เห็ดอะมิกดาลัส และเห็ดข้างแขนสีทอง
ในการศึกษากระบวนการสังเคราะห์ผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากโดยการหมัก myxomycetes พบว่าผลของกรดอะมิโนชนิดต่างๆ และความเข้มข้นที่แตกต่างกันต่อการสังเคราะห์และการสะสมของ ergothioneine มีความแตกต่างกันอย่างมาก ในหมู่พวกเขา เมไทโอนีนมีผลการส่งเสริมการสะสมเออร์โกไทโอนีนที่ชัดเจนที่สุด ตามด้วยซิสเทอีนและฮิสติดีน ตรวจสอบกระบวนการหมักการผลิตเออร์โกไทโอนีนโดยใช้ไมซีเลียมของเห็ดชิตาเกะเป็นตัวหลัก
เมื่อแหล่งคาร์บอนคือฟรุกโตส 25 กรัม/ลิตร และกรดแอสปาร์ติก 1 กรัม/ลิตร ผลผลิตจะสูงถึง 1.89 มก./กรัม DW เมื่อเติมเมไทโอนีน 2 มิลลิโมล/ลิตรในตัวกลาง การผลิตเออร์โกไทโอนีนในไมซีเลียมจะสูงขึ้น 1.8 เท่าหลังจากการหมัก 15 วัน เพื่อศึกษากระบวนการผลิตเออร์โกไทโอนีนโดยการหมักเส้นใยเห็ดอัลมอนด์ในระดับถังขนาด 10 ลิตร เติมฮิสทิดีน 4 มิลลิโมล/ลิตร ซิสเทอีน 1 มิลลิโมล/ลิตร และเมทไธโอนีน 1 มิลลิโมล/ลิตร ลงในอาหารเลี้ยงเชื้อ
เนื้อหาของผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากในไมซีเลียมในวันที่ 18-20 ของการหมักมีค่าประมาณ 64.2 มก./ลิตร แหล่งคาร์บอนและไนโตรเจนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการหมักเออร์โกไทโอนีนคือกลูโคสและทริปโทน ซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติมโดยการปรับให้เหมาะสมของตัวกลาง เออร์โกไทโอนีนถูกเตรียมโดยการหมักแบบลึกโดยใช้ไมซีเลียมซีเดอโรฟอร์ที่มีสีทองด้านบน ในเวลาเดียวกัน ซิสเทอีน 8 มิลลิโมล/ลิตร, ฮิสทิดีน 4 มิลลิโมล/ลิตร และเมไทโอนีน 0.5 มิลลิโมล/ลิตร ถูกเติม และปริมาณของเออร์โกไทโอนีนในไมซีเลียมสูงถึง 97.69 มก./ลิตร ที่ 16 วันของการหมัก
บนพื้นฐานของผลกระทบของกรดอะมิโน สารตั้งต้น และปัจจัยทางโภชนาการจากภายนอกต่อการสังเคราะห์และการสะสมของเออร์โกไทโอนีน ได้มีการคัดกรองสายพันธุ์เห็ดแบนที่มีการผลิตเออร์โกไทโอนีนสูง และได้มีการกำหนดกลยุทธ์การควบคุมการหมักแบบลึกเพื่อการสะสมเออร์โกไทโอนีนที่มีความเข้มข้นสูง นอกจากนี้ เนื่องจากเออร์โกไทโอนีนส่วนใหญ่สังเคราะห์โดยจุลินทรีย์จะสะสมภายในเซลล์ จึงสามารถตรวจพบและนำไปใช้ได้โดยการเคลื่อนย้ายไปยังนอกเซลล์เท่านั้น เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการผลิตและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ในหลายสาขา จึงได้มีการจัดตั้งกระบวนการชะล้างเฟสที่เป็นน้ำทั้งหมดสำหรับเออร์โกไทโอนีนในเซลล์ [5]
ผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากเตรียมโดยการหมักเชื้อราไมคอร์ไรซาที่กินได้ตามธรรมชาติซึ่งไม่ได้ผ่านการดัดแปลงพันธุกรรม ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดคือความปลอดภัยของอาหารของสายพันธุ์และผลิตภัณฑ์ เมื่อเปรียบเทียบกับจีโนมิกส์และการถอดเสียงแล้ว เมแทบอลิซึมของมัยโคแบคทีเรียยังได้รับการศึกษาค่อนข้างน้อย ดังนั้น การวิเคราะห์และการเพิ่มประสิทธิภาพเมแทบอลิซึมของกระบวนการหมักจะช่วยปรับปรุงระดับการสะสมของการหมักของเออร์โกไทโอนีนให้ดียิ่งขึ้น และลดต้นทุนการผลิต
● การเตรียมเออร์โกไทโอนีนโดยจุลินทรีย์ที่ดัดแปลงโดยชีววิทยาสังเคราะห์
ตามคำแนะนำทางทฤษฎีของวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพของเออร์โกไทโอนีนและการวิเคราะห์เอนไซม์ที่สำคัญ การแสดงออกที่แตกต่างกันของเอนไซม์สังเคราะห์ทางชีวภาพเออร์โกไทโอนีนเกิดขึ้นได้ในจุลินทรีย์แบบจำลองบางชนิด สิ่งนี้สร้างชุดแบคทีเรียที่ออกแบบโดยเออร์โกไทโอนีน และการหมักได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มผลผลิตของผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากคูณ 120-
ยีนของเอนไซม์หลักถูกโคลนเข้าไปในเชื้อ E. coli และนำแบคทีเรียที่ได้รับการออกแบบมาไปใช้กับวัฒนธรรมการเติมแบบกลุ่มในถังหมัก ด้วยการปรับตัวกลางในการหมักให้เหมาะสม ผลผลิตของเออร์โกไทโอนีนถึง 657 มก./ลิตร หลังจากการหมักเป็นเวลา 216 ชั่วโมง ซึ่งบ่งชี้ว่าเอนไซม์หลักและกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องอาจส่งผลต่อการสังเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพของเออร์โกไทโอนีน
นอกเหนือจากการควบคุมเอนไซม์สำคัญแล้ว การปรับเปลี่ยนและเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการสังเคราะห์ของสารตั้งต้นอะมิโนซีนยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพการสังเคราะห์ของเออร์โกไทโอนีนอีกด้วย เส้นทางการสังเคราะห์เออร์โกไทโอนีนจากแหล่งที่แตกต่างกันสองแหล่งมีการแสดงออกต่างกันใน Escherichia coli ซึ่งสามารถปรับปรุงการผลิตเออร์โกไทโอนีนได้ ด้วยกลยุทธ์การปรับเปลี่ยนนี้ การสะสมของเออร์โกไทโอนีนสูงถึง 710.53 มก./ลิตร เป็นเวลา 108 ชั่วโมง โดยใช้ถังขนาด 3 ลิตรสำหรับการหมักแบบกลุ่มแบบเติม
อีกทางหนึ่ง ได้รับสายพันธุ์ที่สร้างซิสเตอีนสูงโดยการกระตุ้นระบบการสังเคราะห์และการหลั่งซิสเตอีนใน E. coli ยีนเอนไซม์หลักในการสังเคราะห์ถูกโคลนเข้าไปในสายพันธุ์นี้ และยีนที่มีผลต่อการสังเคราะห์เมไทโอนีนก็ถูกกำจัดออกไป การใช้สายพันธุ์ดัดแปลงหมักในถังหมักขนาด 3 ลิตร พร้อมอาหารเสริม เช่น ฮิสทิดีน เมไทโอนีน และ Na2S2O3 ผลผลิตของผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากถึง 1.3 กรัม/ลิตร เป็นเวลา 216 ชั่วโมง นี่คือระดับการหมักสูงสุดของการเตรียมเออร์โกไทโอนีนโดยการหมักเชื้อราเชิงวิศวกรรมที่รายงานต่อสาธารณะ
● การเตรียมเออร์โกไทโอนีนโดยเชื้อราดัดแปลงทางชีววิทยาสังเคราะห์
การสังเคราะห์เออร์โกไทโอนีนจากเชื้อราเกี่ยวข้องกับเอนไซม์สำคัญสองตัว สิ่งนี้สามารถช่วยลดความยุ่งยากในการควบคุมการเผาผลาญของเส้นทางสังเคราะห์ได้อย่างมาก ในอนาคตมันอาจกลายเป็นจุดสนใจหลักของการสังเคราะห์เออร์โกไทโอนีนแบบต่างกัน ยีนสังเคราะห์ ergothioneine ของ Pulsatilla vulgaris ถูกแสดงออกแบบต่างกันใน Aspergillus oryzae เออร์โกไทโอนีนถูกเตรียมโดยการหมักแบบโซลิดสเตตโดยใช้แบคทีเรียที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมนี้ และผลผลิตของผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากการปรับให้เหมาะสมหลังจากการหมักคือ 231 มก./กก. 20-การเพิ่มขึ้นเท่าตัวของระดับการสังเคราะห์เออร์โกไทโอนีนทำได้มากกว่าการหมักครั้งก่อน
ระดับการหมักสูงสุดของเออร์โกไทโอนีนที่ผลิตโดยมัยโคแบคทีเรียตามธรรมชาติคือมากกว่า 500 มก./ลิตร โดยปกติระยะเวลาการหมักคือ 10-20 วัน ระยะเวลาการหมักของแบคทีเรียเชิงวิศวกรรมสามารถควบคุมได้ที่ 3-9 วัน ระดับการหมักสูงสุดคือ 1.3 กรัม/ลิตร อย่างไรก็ตามผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์และใช้
ในอนาคต เราจะสำรวจเพิ่มเติมและปรับองค์ประกอบลักษณะเฉพาะของการสังเคราะห์เออร์โกไทโอนีนให้เหมาะสม และวิเคราะห์กลไกทางพันธุกรรมของสายพันธุ์เพื่อการผลิตเออร์โกไทโอนีนในระดับสูง
ในด้านหนึ่ง เราจะให้คำแนะนำทางทฤษฎีสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการหมักของผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมาก- ในทางกลับกัน เราจะปรับปรุงเซลล์แชสซีโดยใช้เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความเข้ากันได้ของส่วนประกอบการสังเคราะห์เออร์โกไทโอนีนกับเซลล์แชสซี เมื่อรวมกับแบบจำลองเครือข่ายเมตาบอลิซึม เราสามารถปรับการแสดงออกของเอนไซม์หลักให้เหมาะสม และสร้างโรงงานเซลล์สำหรับการสังเคราะห์เออร์โกไทโอนีนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
Guanjie Biotech ผลิตผงเออร์โกไทโอนีนจำนวนมากซึ่ง เป็นผงสีขาว ผลิตภัณฑ์ของเราใช้วิธีการ HPLC เราสามารถทดสอบโดยห้องปฏิบัติการของเราหรือจัดการทดสอบโดยบุคคลที่สามก็ได้ ยินดีต้อนรับสู่การสอบถามเรา:info@gybiotech.com.
Rการอ้างอิง
[1],麦角硫因机体内的分布与代谢和其在疾病中的作用研究进ส่วนขยาย. รับประทานอาหารกลางวัน, 2019, 40(23): 334-340.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181016-158
[2],Borodina I, Kenny LC, McCarthy CM, และคณะ ชีววิทยาของเออร์โกไทโอนีน สารต้านอนุมูลอิสระ Nutr Res Rev, 2020, 33(2): 190-217 ดอย:10.1017/S0954422419000301
[3],ซู เจซี, ยาดาน เจซี. การสังเคราะห์ l-(+)-เออร์โกไทโอนีน เจ ออร์ก เคม, 1995, 60(20): 6296-6301 ดอย:10.1021/jo00125a014
[4],麦角硫因的合成与降解代谢. 日然产物研究与开发, 2015, 27(6): 1112-1117, 1002.
[5],จาง ดับบลิว, หลิว คิว, โจว ที และคณะ การสกัดเออร์โกไทโอนีนในน้ำจากไมซีเลียของ Pleurotus ostreatus และความสม่ำเสมอในการสะสมของเออร์โกไทโอนีนในระหว่างการหมักแบบจุ่มน้ำ การวิจัยและวิจารณ์: วารสารจุลชีววิทยาและเทคโนโลยีชีวภาพ, 2016, 5(1): 1-8
