Guanjie líftækni er amagn ergótíónínduftsbirgir. Við skulum tala um það í dag. Ergothioneine (EGT) er náttúrulegt andoxunarefni sem mannslíkaminn sjálfur getur ekki myndað. Það hefur einstaka lífeðlisfræðilega verndaraðgerðir eins og að hreinsa sindurefna, afeitrun, viðhald á nýmyndun DNA, eðlilegan frumuvöxt, frumuónæmi, andgeislun, hvíttun og öldrun.Magn ergótíónín duft(EGT) það hefur víðtæka notkunarmöguleika í matvælum, snyrtivörum, hagnýtum matvælum og líffræðilegum iðnaði. En á sama tíma, sem náttúrulegt andoxunarefni, er það öruggt og ekki eitrað, sem gerir það einnig að heitum stað í núverandi þróun iðnaðar.
Undirbúningsaðferðir fyrir Ergothioneine duft
Aðferðir við undirbúning ámagn ergótíónínduftsfela í sér náttúrulega líffræðilegan útdrátt, efnamyndun og lífmyndun [3-4]. Efnafræðileg nýmyndunaraðferðin er erfið í undirbúningi og dýr og ekki er hægt að tryggja öryggi. Náttúruleg lífútdráttaraðferð hefur litla ávöxtun og mikinn kostnað. Það takmarkar notkun ergótíóníns. Lífmyndunaraðferðin hefur þá kosti lágs kostnaðar og auðvelt aðgengi að hráefnum.
● Kristöllun og efnaformúla ergótíóníns
Með aukinni tilbúnu líffræði er hægt að auka ávöxtun ergótíóníns í raun með gerjunaraðferðum eins og efnaskiptamótun. Þetta tryggir öryggi vörunnar og víkkar notkunarrýmimagn ergótíóníndufts. Þess vegna hefur notkun náttúrulegra æta sveppa sveppa til gerjunar og umbreytingar til að smíða verkfræðilegar bakteríur orðið framtíðarþróunarstefna fyrir framleiðslu ergótíóníns.
● Áhrif tilbúið líffræði á ergótíónín ávöxtun
Endurbætur á gerjunartækni náttúrulegra sveppa sveppa fyrirmagn ergótíónínduftsframleiðslu
Ýmsir náttúrulegir sveppasveppir hafa reynst geta myndað ergótíónín. Þar á meðal eru enokisveppir, shiitake-sveppir, shiitake-sveppir, reishi-sveppir, porcini-sveppir, Agaricus bisporus-sveppir, amygdalus-sveppir og gylltir hliðarsveppir.
Í rannsókn á ferli nýmyndunmagn ergótíónínduftsmeð gerjun myxomycetes, kom í ljós að áhrif mismunandi tegunda og mismunandi styrks amínósýra á myndun og uppsöfnun ergótíóníns voru mjög mismunandi. Meðal þeirra hafði metíónín augljósustu aukaáhrifin á ergótíónínsöfnun. Þar á eftir koma cystein og histidín. Gerjunarferli ergótíónínframleiðslu var rannsakað með því að nota shiitake sveppasvepp sem meginhlutann.
Þegar kolefnisgjafinn var 25 g/L frúktósi og 1 g/L asparaginsýra náði afraksturinn 1,89 mg/g DW. Þegar 2 mmól/L metíóníni var bætt út í efnið var ergótíónín framleiðsla í sveppavefhimnu 1,8 sinnum meiri eftir 15 daga gerjun. Til að rannsaka ferli ergótíónínframleiðslu með gerjun möndlusveppasveppasvepps í 10 L tankkvarða, var 4 mmól/L histidín, 1 mmól/L cystein og 1 mmól/L metíónín bætt við ræktunarmiðilinn.
Innihaldmagn ergótíónínduftsí mycelinu á 18.-20degi gerjunar var um 64,2 mg/L. Bestu kolefnis- og köfnunarefnisgjafinn fyrir ergótíónín gerjun voru glúkósa og tryptón, sem voru fínstillt frekar með miðlungs hagræðingu. Ergótíónínið var búið til með djúpri gerjun með því að nota gylltan-toppað hliðarvefsvepp. Á sama tíma var bætt við 8 mmól/L cystein, 4 mmól/L histidín og 0,5 mmól/L metíóníni og innihald ergótíóníns í sveppavef náði 97,69 mg/L við 16 daga gerjun.
Á grundvelli áhrifa amínósýra, forvera og utanaðkomandi næringarþátta á myndun og uppsöfnun ergótíóníns var skimaður flatur sveppastofn með mikla ergótíónínframleiðslu. Og djúpgerjunarstjórnunaráætlun fyrir mikla uppsöfnun ergótíóníns var komið á fót. Þar að auki, þar sem megnið af ergótíóníni sem er myndað af örverum safnast fyrir innanfrumu, er aðeins hægt að greina það og nýta með því að færa það til utanfrumu. Til að uppfylla kröfur um framleiðsluöryggi og vöruöryggi á nokkrum sviðum hefur einnig verið komið á heildarvatnsfasa útskolunarferli fyrir innanfrumu ergótíónín [5].
Magn ergótíónín duftvar unnin með gerjun náttúrulegra matar sveppa sveppa sem ekki höfðu verið erfðabreyttir. Stærsti kosturinn er matvælaöryggi stofnsins og vörunnar. Samanborið við erfðafræði og umritunarfræði hefur efnaskiptafræði sveppabaktería verið tiltölulega lítið rannsökuð. Þess vegna mun greining og hagræðing á efnaskiptum gerjunarferlisins bæta uppsöfnunarstig ergótíóníns í gerjun enn frekar og draga úr framleiðslukostnaði.
● Undirbúningur ergótíóníns með örverum breyttum með tilbúinni líffræði
Byggt á fræðilegum leiðbeiningum um ergótíónín lífmyndunarferil og lykilensímgreiningu, var misleit tjáning ergotíóníns lífgervings ensíma að veruleika í sumum líkan örvera. Þetta smíðaði röð af ergótíónínverkuðum bakteríum og gerjunin var fínstillt til að auka afraksturmagn ergótíónínduftsmeð því að 120-falt.
Genið fyrir lykilensímið var klónað inn í E. coli og bakteríurnar voru settar á lotufyllingarrækt í gerjunartæki. Með því að hámarka gerjunarmiðilinn náði afrakstur ergótíóníns 657 mg/L eftir 216 klst. gerjun, sem gefur til kynna að lykilensímið og tengd stjórnun þess gæti haft áhrif á skilvirka myndun ergótíóníns.
Auk þess að stjórna lykilensímum er breyting og hagræðing á nýmyndunarferli forvera amínósíns einnig áhrifarík leið til að bæta nýmyndun ergótíóníns. Tvær mismunandi uppsprettur ergótíónínmyndunarferla komu fram á ólíkan hátt í Escherichia coli, sem gæti bætt ergótíónínframleiðslu. Með þessari breytingaaðferð náði uppsöfnun ergótíóníns 710,53 mg/L í 108 klst. með því að nota 3 L tank til endurnýjunarlotu gerjunar.
Að öðrum kosti fékkst stofn sem myndaði mikið cystein með því að virkja cystein myndun og seytikerfi í E. coli. Lykillensímgenið fyrir nýmyndun var klónað inn í þennan stofn og genið sem hefur áhrif á metíónínmyndun var slegið út. Með því að nota breytta stofninn til að gerjast í 3 L gerjunartæki með bætiefnum eins og histidíni, metíóníni og Na2S2O3, er uppskeran afmagn ergótíónínduftsnáði 1,3 g/L í 216 klst. Þetta er hæsta gerjunarstig ergótíónínblöndunar með verkfræðilegri sveppagerjun sem opinberlega er greint frá.
● Undirbúningur ergótíóníns með tilbúnum líffræðilegum breyttum sveppum
Nýmyndun sveppa ergótíóníns felur í sér tvö lykilensím. Þetta gæti mjög einfaldað efnaskiptastjórnun á tilbúnu ferlinum. Í framtíðinni gæti það orðið aðaláherslan á ólíkum myndun ergótíóníns. Ergotíónín myndun gen Pulsatilla vulgaris var tjáð misleitt í Aspergillus oryzae. Ergóþíónín var framleitt með gerjun í föstu formi með því að nota þessa verkuðu bakteríu og uppskeran afmagn ergótíónínduftseftir gerjun var hagræðing 231 mg/kg. 20-föld aukning á styrk ergótíónínmyndunar náðist samanborið við fyrri gerjun.
Hæsta gerjunarstig ergótíóníns framleitt af náttúrulegum sveppabakteríum var yfir 500 mg/l. Gerjunartíminn var venjulega 10-20 d. Hægt væri að stjórna gerjunartímabili verkfræðilegu bakteríunnar í 3-9 d. Hæsta gerjunarstigið var 1,3 g/L. Hins vegar þarf að hreinsa vöruna og nota.
Í framtíðinni munum við kanna frekar og fínstilla einkennandi þætti ergótíónínmyndunar og greina erfðafræðilegan gang stofnsins fyrir mikla ergótíónínframleiðslu.
Annars vegar munum við veita fræðilegar leiðbeiningar um hagræðingu á gerjunarferlinumagn ergótíóníndufts. Á hinn bóginn munum við bæta undirvagnsfrumurnar með hjálp tilbúinnar líffræðitækni til að hámarka samhæfni ergótíónínmyndunarhluta við undirvagnsfrumur. Ásamt efnaskiptakerfislíkaninu getum við fínstillt tjáningu lykilensíma og byggt upp frumuverksmiðju fyrir ergótíónínmyndun á skilvirkari hátt.
Guanjie Biotech framleiðirmagn ergótíónín duft, sem er hvítt duft. Vörur okkar nota HPLC aðferð. Við getum prófað af rannsóknarstofu okkar eða við getum veitt þriðja aðila prófið. Velkomið að spyrjast fyrir okkur:info@gybiotech.com.
Reference
[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展. 食品科学, 2019, 40(23): 334-340.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181016-158
[2], Borodina I, Kenny LC, McCarthy CM, o.fl. Líffræði ergótíóníns, andoxunarefni næringarefna. Nutr Res Rev, 2020, 33(2): 190-217. DOI:10.1017/S0954422419000301
[3], Xu JZ, Yadan JC. Nýmyndun l-(+)-ergotíóníns. J Org Chem, 1995, 60(20): 6296-6301. DOI: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], Zhang W, Liu Q, Zhou T, o.fl. Vatnsútdráttur ergótíóníns úr mycelia Pleurotus ostreatus og regluleg uppsöfnun ergótíóníns við gerjun í kafi. Rannsóknir og umsagnir: Journal of Microbiology and Biotechnology, 2016, 5(1): 1-8.
