Guanjie Biotech er enbulk ergothioneine pulverleverandør. La oss snakke om det i dag. Ergothionein (EGT) er en naturlig antioksidant som ikke kan syntetiseres av menneskekroppen selv. Den har unike cellulære fysiologiske beskyttelsesfunksjoner som fjerning av frie radikaler, avgiftning, vedlikehold av DNA-biosyntese, normal cellevekst, cellulær immunitet, anti-stråling, bleking og anti-aldring.Bulk ergothioneine pulver(EGT) den har et bredt anvendelsesperspektiv innen mat, kosmetikk, funksjonell mat og biomedisinsk industri. Men samtidig, som en naturlig antioksidant, er den trygg og ikke-giftig, noe som også gjør den til et hot spot i den nåværende bransjeutviklingen.
Fremstillingsmetoder for ergothioneinpulver
Metoder for utarbeidelse avbulk ergothioneine pulverinkludere naturlig biologisk utvinning, kjemisk syntese og biosyntese [3-4]. Den kjemiske syntesemetoden er vanskelig å tilberede og dyr, og sikkerheten kan ikke garanteres. Naturlig bioekstraksjonsmetode har lavt utbytte og høye kostnader. Det begrenser bruken av ergothioneine. Biosyntesemetoden har fordelene med lave kostnader og enkel tilgjengelighet av råvarer.
● Krystallisering og kjemisk formel av ergothionein
Med fremveksten av syntetisk biologi, kan utbyttet av ergothionein økes effektivt ved fermenteringsmidler som metabolsk modulering. Dette sikrer sikkerheten til produktet og utvider bruksområdet tilbulk ergothioneine pulver. Derfor har bruken av naturlige spiselige mykorrhizale sopp for fermentering og transformasjon for å konstruere konstruerte bakterier blitt den fremtidige utviklingsretningen for fremstilling av ergothionein.
● Effekter av syntetisk biologi på ergotioneinutbytte
Forbedring av fermenteringsteknologi av naturlige mykorrhizale sopp forbulk ergothioneine pulverproduksjon
En rekke naturlige mykorrhizale sopp har vist seg å være i stand til å syntetisere ergotionein. Disse inkluderer enoki-sopp, shiitake-sopp, shiitake-sopp, reishi-sopp, piggsopp, Agaricus bisporus-sopp, amygdalus-sopp og sidearmsopp med gulltopp.
I studiet av prosessen med å syntetiserebulk ergothioneine pulverved fermentering av myxomyceter, ble det funnet at effektene av ulike typer og ulike konsentrasjoner av aminosyrer på syntesen og akkumuleringen av ergothionein varierte sterkt. Blant dem hadde metionin den mest åpenbare promoteringseffekten på ergotioneinakkumulering. Etterfulgt av cystein og histidin. Fermenteringsprosessen for ergotioneinproduksjon ble undersøkt ved å bruke shiitake-soppmycelium som hovedlegeme.
Når karbonkilden var 25 g/l fruktose og 1 g/l asparaginsyre, nådde utbyttet 1,89 mg/g DW. Når 2 mmol/L metionin ble tilsatt mediet, var ergothioneinproduksjonen i myceliet 1,8 ganger høyere etter 15 dagers fermentering. For å studere prosessen med ergotioneinproduksjon ved fermentering av mandelsoppmycel i 10 L tankskala, ble 4 mmol/L histidin, 1 mmol/L cystein og 1 mmol/L metionin tilsatt kulturmediet.
Innholdet ibulk ergothioneine pulveri mycelet på den 18.-20gjæringsdagen var ca. 64,2 mg/L. De optimale karbon- og nitrogenkildene for ergothioneinfermentering var glukose og trypton, som ble ytterligere optimalisert av mediumoptimaliseringen. Ergotioneinet ble fremstilt ved dyp gjæring ved bruk av sideroformycel med gulltopp. Samtidig ble det tilsatt 8 mmol/L cystein, 4 mmol/L histidin og 0,5 mmol/L metionin, og innholdet av ergothionein i mycelet nådde 97,69 mg/L ved 16 d fermentering.
På grunnlag av effekten av aminosyrer, forløpere og eksogene ernæringsfaktorer på syntese og akkumulering av ergothionein, ble en flat soppstamme med høy ergothioneinproduksjon screenet. Og en dyp gjæringskontrollstrategi for høyintensiv akkumulering av ergotionein ble etablert. I tillegg, siden det meste av ergothionein syntetisert av mikroorganismer akkumuleres intracellulært, kan det bare oppdages og utnyttes ved å flytte det til ekstracellulært. For å imøtekomme kravene til produksjonssikkerhet og produktsikkerhet på flere felt, er det også etablert en total vannfase utvaskingsprosess for intracellulær ergothioneine [5].
Bulk ergothioneine pulverble tilberedt ved fermentering av naturlige spiselige mykorrhizasopper som ikke var blitt genetisk konstruert. Den største fordelen er mattryggheten til stammen og produktet. Sammenlignet med genomikk og transkriptomikk, har mykobakteriell metabolomikk blitt relativt lite studert. Derfor vil analyse og optimalisering av metabolomikken i gjæringsprosessen ytterligere forbedre fermenteringsakkumuleringsnivået av ergothionein og redusere produksjonskostnadene.
● Fremstilling av ergothioneine av mikroorganismer modifisert av syntetisk biologi
Basert på den teoretiske veiledningen for ergothionein biosyntetisk vei og nøkkelenzymanalyse, ble det heterologe uttrykket av ergothionein biosyntetiske enzymer realisert i noen modellmikroorganismer. Dette konstruerte en serie ergothionein-konstruerte bakterier, og fermenteringen ble optimalisert for å øke utbyttet avbulk ergothioneine pulvermed 120-fold.
Genet for nøkkelenzymet ble klonet inn i E. coli og de konstruerte bakteriene ble påført en batch-påfyllingskultur i en fermenteringsbeholder. Ved å optimalisere fermenteringsmediet, nådde utbyttet av ergothionein 657 mg/L etter 216 timers fermentering, noe som indikerer at nøkkelenzymet og dets relaterte regulering kan påvirke den effektive syntesen av ergothionein.
I tillegg til reguleringen av nøkkelenzymer, er modifikasjon og optimalisering av synteseveien til forløperaminosin også en effektiv måte å forbedre synteseeffektiviteten til ergothionein. To forskjellige kilder til ergothioneinsynteseveier ble heterologt uttrykt i Escherichia coli, noe som kunne forbedre ergothioneinproduksjonen. Ved denne modifikasjonsstrategien nådde akkumuleringen av ergothionein 710,53 mg/L i 108 timer ved bruk av en 3 L tank for etterfylling av batchfermentering.
Alternativt ble en høy cysteinproduserende stamme oppnådd ved å aktivere cysteinsyntese- og sekresjonssystemet i E. coli. Syntese-nøkkelenzymgenet ble klonet inn i denne stammen og genet som påvirker metioninsyntesen ble slått ut. Ved å bruke den modifiserte stammen til å fermentere i en 3 L fermentor med tilskudd som histidin, metionin og Na2S2O3, gir utbyttet avbulk ergothioneine pulvernådde 1,3 g/l i 216 timer. Dette er det høyeste gjæringsnivået av ergothioneinpreparat ved konstruert soppgjæring som er offentlig rapportert.
● Fremstilling av ergotionein av syntetisk biologisk modifiserte sopp
Syntesen av sopp-ergotionein involverer to nøkkelenzymer. Dette kan i stor grad forenkle den metabolske reguleringen av den syntetiske veien. I fremtiden kan det bli hovedfokus for heterolog syntese av ergothionein. Ergotioneinsyntesegenet til Pulsatilla vulgaris ble heterologt uttrykt i Aspergillus oryzae. Ergothionein ble fremstilt ved faststofffermentering ved bruk av denne konstruerte bakterien, og utbyttet avbulk ergothioneine pulveretter fermentering var optimalisering 231 mg/kg. 20-dobling i nivået av ergothioneinsyntese ble oppnådd i forhold til forrige fermentering.
Det høyeste fermenteringsnivået av ergothionein produsert av naturlige mykobakterier var over 500 mg/L. Gjæringsperioden var vanligvis 10-20 d. Fermenteringsperioden til den konstruerte bakterien kunne kontrolleres til 3-9 d. Høyeste gjæringsnivå var 1,3 g/L. Imidlertid må produktet renses og brukes.
I fremtiden vil vi videre utforske og optimalisere de karakteristiske elementene i ergothioneinsyntese, og analysere den genetiske mekanismen til stammen for høy ergothioneinproduksjon.
På den ene siden vil vi gi teoretisk veiledning for optimalisering av gjæringsprosessen avbulk ergothioneine pulver. På den annen side vil vi forbedre chassiscellene ved hjelp av syntetisk biologiteknologi for å optimere kompatibiliteten til ergothioneinsyntesekomponenter med chassisceller. Kombinert med den metabolske nettverksmodellen kan vi optimalisere uttrykket av nøkkelenzymer og konstruere en cellefabrikk for ergothioneinsyntese mer effektivt.
Guanjie Biotech produsererbulk ergothioneine pulver, som er hvitt pulver. Våre produkter bruker HPLC-metoden. Vi kan teste av laboratoriet vårt, eller vi kan tilby tredjepartstesten. Velkommen til å spørre oss:info@gybiotech.com.
Referens
[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, et al. Biologien til ergothionein, en antioksidant næringsmiddel. Nutr Res Rev, 2020, 33(2): 190-217. DOI:10.1017/S0954422419000301
[3], Xu JZ, Yadan JC. Syntese av l-(+)-ergotionein. 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, et al. Vandig ekstraksjon av ergothioneine fra mycelia av Pleurotus ostreatus og ergothioneine akkumulering regularitet under nedsenket fermentering. Forskning og anmeldelser: Journal of Microbiology and Biotechnology, 2016, 5(1): 1-8.
