आप थोक मात्रा में एर्गोथियोनीन कैसे निकालते हैं?

गुआंजी बायोटेक एकथोक एर्गोथियोनीन पाउडरआपूर्तिकर्ता। आइए आज इसके बारे में बात करते हैं। एर्गोथियोनीन (EGT) एक प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट है जिसे मानव शरीर द्वारा स्वयं संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। इसमें अद्वितीय सेलुलर शारीरिक सुरक्षात्मक कार्य हैं जैसे कि मुक्त कणों को साफ करना, विषहरण, डीएनए जैवसंश्लेषण का रखरखाव, सामान्य कोशिका वृद्धि, सेलुलर प्रतिरक्षा, विकिरण विरोधी, श्वेतकरण और एंटी-एजिंग।थोक एर्गोथियोनीन पाउडर(ईजीटी) खाद्य, सौंदर्य प्रसाधन, कार्यात्मक खाद्य और जैव चिकित्सा उद्योगों में इसके व्यापक अनुप्रयोग की संभावना है। लेकिन साथ ही, एक प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट के रूप में, यह सुरक्षित और गैर विषैला है, जो इसे वर्तमान उद्योग विकास में एक हॉट स्पॉट भी बनाता है।

एर्गोथियोनीन पाउडर की तैयारी विधि

तैयारी के तरीकेथोक एर्गोथियोनीन पाउडरप्राकृतिक जैविक निष्कर्षण, रासायनिक संश्लेषण और जैवसंश्लेषण [3-4] शामिल हैं। रासायनिक संश्लेषण विधि तैयार करना कठिन और महंगा है, और सुरक्षा की गारंटी नहीं दी जा सकती है। प्राकृतिक जैव निष्कर्षण विधि में कम उपज और उच्च लागत होती है। यह एर्गोथायोनीन के अनुप्रयोग को सीमित करता है। इसकी जैवसंश्लेषण विधि में कम लागत और कच्चे माल की आसान उपलब्धता के फायदे हैं।

● एर्गोथायोनीन का क्रिस्टलीकरण और रासायनिक सूत्र

सिंथेटिक बायोलॉजी के उदय के साथ, एर्गोथियोनीन की उपज को चयापचय मॉड्यूलेशन जैसे किण्वन साधनों द्वारा प्रभावी रूप से बढ़ाया जा सकता है। यह उत्पाद की सुरक्षा सुनिश्चित करता है और इसके अनुप्रयोग क्षेत्र को व्यापक बनाता है।थोक एर्गोथियोनीन पाउडरइसलिए, इंजीनियर बैक्टीरिया के निर्माण के लिए किण्वन और परिवर्तन के लिए प्राकृतिक खाद्य माइकोरिज़ल कवक का उपयोग एर्गोथायोनीन की तैयारी के लिए भविष्य की विकास दिशा बन गया है।

● एर्गोथायोनीन उपज पर सिंथेटिक जीव विज्ञान के प्रभाव

प्राकृतिक माइकोराइजल कवकों की किण्वन प्रौद्योगिकी में सुधारथोक एर्गोथियोनीन पाउडरउत्पादन

प्राकृतिक माइकोरिज़ल कवक की कई किस्में एर्गोथियोनीन को संश्लेषित करने में सक्षम पाई गई हैं। इनमें एनोकी मशरूम, शिटेक मशरूम, शिटेक मशरूम, रीशी मशरूम, पोर्सिनी मशरूम, एगारिकस बिस्पोरस मशरूम, एमिग्डालस मशरूम और गोल्डन-टॉप वाले साइडआर्म मशरूम शामिल हैं।

संश्लेषण की प्रक्रिया के अध्ययन मेंथोक एर्गोथियोनीन पाउडरमिक्सोमाइसेट्स के किण्वन द्वारा, यह पाया गया कि एर्गोथियोनीन के संश्लेषण और संचय पर अमीनो एसिड के विभिन्न प्रकारों और विभिन्न सांद्रताओं के प्रभाव बहुत भिन्न थे। उनमें से, मेथियोनीन का एर्गोथियोनीन संचय पर सबसे स्पष्ट प्रचार प्रभाव था। इसके बाद सिस्टीन और हिस्टिडीन का स्थान आता है। एर्गोथियोनीन उत्पादन की किण्वन प्रक्रिया की जांच मुख्य निकाय के रूप में शिटेक मशरूम माइसेलियम का उपयोग करके की गई थी।

जब कार्बन स्रोत 25 ग्राम/लीटर फ्रुक्टोज और 1 ग्राम/लीटर एस्पार्टिक एसिड था, तो उपज 1.89 मिलीग्राम/लीटर डीडब्ल्यू तक पहुंच गई। जब 2 एमएमओएल/लीटर मेथियोनीन को माध्यम में जोड़ा गया, तो 15 दिनों के किण्वन के बाद माइसेलियम में एर्गोथायोनीन का उत्पादन 1.8 गुना अधिक था। 10 लीटर टैंक स्केल में बादाम मशरूम माइसेलियम के किण्वन द्वारा एर्गोथायोनीन उत्पादन की प्रक्रिया का अध्ययन करने के लिए, 4 एमएमओएल/लीटर हिस्टिडीन, 1 एमएमओएल/लीटर सिस्टीन और 1 एमएमओएल/लीटर मेथियोनीन को कल्चर माध्यम में जोड़ा गया।

की सामग्रीथोक एर्गोथियोनीन पाउडरकिण्वन के 18वें दिन माइसेलियम में लगभग 64.2 mg/L था। एर्गोथायोनीन किण्वन के लिए इष्टतम कार्बन और नाइट्रोजन स्रोत ग्लूकोज और ट्रिप्टोन थे, जिन्हें माध्यम अनुकूलन द्वारा और अधिक अनुकूलित किया गया था। एर्गोथायोनीन को गोल्डन-टॉप वाले साइडरोफोर माइसेलियम का उपयोग करके गहन किण्वन द्वारा तैयार किया गया था। उसी समय, 8 mmol/L सिस्टीन, 4 mmol/L हिस्टिडीन और 0.5 mmol/L मेथियोनीन मिलाया गया, और किण्वन के 16 दिनों में माइसेलियम में एर्गोथायोनीन की मात्रा 97.69 mg/L तक पहुँच गई।

एर्गोथायोनीन के संश्लेषण और संचय पर अमीनो एसिड, अग्रदूतों और बहिर्जात पोषण कारकों के प्रभावों के आधार पर, उच्च एर्गोथायोनीन उत्पादन के साथ एक फ्लैट मशरूम स्ट्रेन की जांच की गई। और एर्गोथायोनीन के उच्च-तीव्रता संचय के लिए एक गहन किण्वन नियंत्रण रणनीति स्थापित की गई। इसके अलावा, चूंकि सूक्ष्मजीवों द्वारा संश्लेषित अधिकांश एर्गोथायोनीन इंट्रासेल्युलर रूप से जमा होता है, इसलिए इसे केवल बाह्य रूप से ले जाकर ही पता लगाया और उपयोग किया जा सकता है। कई क्षेत्रों में उत्पादन सुरक्षा और उत्पाद सुरक्षा की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, इंट्रासेल्युलर एर्गोथायोनीन के लिए एक कुल जलीय चरण निक्षालन प्रक्रिया भी स्थापित की गई है [5]।

थोक एर्गोथियोनीन पाउडरप्राकृतिक खाद्य माइकोरिज़ल कवक के किण्वन द्वारा तैयार किया गया था जिसे आनुवंशिक रूप से इंजीनियर नहीं किया गया था। सबसे बड़ा लाभ स्ट्रेन और उत्पाद की खाद्य सुरक्षा है। जीनोमिक्स और ट्रांसक्रिप्टोमिक्स की तुलना में, माइकोबैक्टीरियल मेटाबोलोमिक्स का अपेक्षाकृत कम अध्ययन किया गया है। इसलिए, किण्वन प्रक्रिया के मेटाबोलोमिक्स का विश्लेषण और अनुकूलन एर्गोथियोनीन के किण्वन संचय स्तर को और बेहतर करेगा और उत्पादन लागत को कम करेगा।

● सिंथेटिक जीवविज्ञान द्वारा संशोधित सूक्ष्मजीवों द्वारा एर्गोथायोनीन की तैयारी

एर्गोथियोनीन जैवसंश्लेषण मार्ग और प्रमुख एंजाइम विश्लेषण के सैद्धांतिक मार्गदर्शन के आधार पर, कुछ मॉडल सूक्ष्मजीवों में एर्गोथियोनीन जैवसंश्लेषण एंजाइमों की विषम अभिव्यक्ति का एहसास हुआ। इसने एर्गोथियोनीन-इंजीनियर्ड बैक्टीरिया की एक श्रृंखला का निर्माण किया, और किण्वन को उपज बढ़ाने के लिए अनुकूलित किया गयाथोक एर्गोथियोनीन पाउडर120-गुना से.

मुख्य एंजाइम के जीन को ई. कोलाई में क्लोन किया गया और इंजीनियर बैक्टीरिया को एक किण्वक में बैच पुनःपूर्ति संस्कृति में लागू किया गया। किण्वन माध्यम को अनुकूलित करके, 216 घंटे के किण्वन के बाद एर्गोथियोनीन की उपज 657 मिलीग्राम/लीटर तक पहुँच गई, जो दर्शाता है कि मुख्य एंजाइम और उससे संबंधित विनियमन एर्गोथियोनीन के कुशल संश्लेषण को प्रभावित कर सकता है।

प्रमुख एंजाइमों के विनियमन के अलावा, अग्रदूत अमीनोसिन के संश्लेषण मार्ग का संशोधन और अनुकूलन भी एर्गोथियोनीन की संश्लेषण दक्षता में सुधार करने का एक प्रभावी तरीका है। एर्गोथियोनीन संश्लेषण मार्गों के दो अलग-अलग स्रोतों को एस्चेरिचिया कोलाई में विषम रूप से व्यक्त किया गया था, जो एर्गोथियोनीन उत्पादन में सुधार कर सकता है। इस संशोधन रणनीति द्वारा, पुनःपूर्ति बैच किण्वन के लिए 3 एल टैंक का उपयोग करके 108 घंटे के लिए एर्गोथियोनीन का संचय 710.53 मिलीग्राम / एल तक पहुंच गया।

वैकल्पिक रूप से, ई. कोलाई में सिस्टीन संश्लेषण और स्राव प्रणाली को सक्रिय करके एक उच्च सिस्टीन-उत्पादक स्ट्रेन प्राप्त किया गया था। संश्लेषण कुंजी एंजाइम जीन को इस स्ट्रेन में क्लोन किया गया था और मेथियोनीन संश्लेषण को प्रभावित करने वाले जीन को हटा दिया गया था। हिस्टिडीन, मेथियोनीन और Na2S2O3 जैसे पूरक के साथ 3 एल किण्वक में किण्वन के लिए संशोधित स्ट्रेन का उपयोग करके, की उपजथोक एर्गोथियोनीन पाउडर216 घंटे के लिए 1.3 ग्राम/एल तक पहुंच गया। यह सार्वजनिक रूप से रिपोर्ट की गई इंजीनियर्ड फंगल किण्वन द्वारा एर्गोथियोनीन तैयारी का उच्चतम किण्वन स्तर है।

● सिंथेटिक बायोलॉजी संशोधित कवक द्वारा एर्गोथायोनीन की तैयारी

फंगल एर्गोथियोनीन के संश्लेषण में दो प्रमुख एंजाइम शामिल होते हैं। यह सिंथेटिक मार्ग के चयापचय विनियमन को बहुत सरल बना सकता है। भविष्य में, यह एर्गोथियोनीन के विषम संश्लेषण का मुख्य केंद्र बन सकता है। पल्सेटिला वल्गेरिस के एर्गोथियोनीन संश्लेषण जीन को एस्परगिलस ओराइज़े में विषम रूप से व्यक्त किया गया था। इस इंजीनियर बैक्टीरिया का उपयोग करके ठोस अवस्था किण्वन द्वारा एर्गोथियोनीन तैयार किया गया था, और इसकी उपजथोक एर्गोथियोनीन पाउडरकिण्वन अनुकूलन के बाद 231 मिलीग्राम/किग्रा था। पिछले किण्वन की तुलना में एर्गोथायोनीन संश्लेषण के स्तर में 20- गुना वृद्धि प्राप्त की गई।

प्राकृतिक माइकोबैक्टीरिया द्वारा उत्पादित एर्गोथायोनीन का उच्चतम किण्वन स्तर 500 मिलीग्राम/लीटर से अधिक था। किण्वन अवधि आमतौर पर 10-20 दिन थी। इंजीनियर बैक्टीरिया की किण्वन अवधि को 3-9 दिन तक नियंत्रित किया जा सकता है। उच्चतम किण्वन स्तर 1.3 ग्राम/लीटर था। हालाँकि, उत्पाद को शुद्ध करके उपयोग करने की आवश्यकता है।

भविष्य में, हम एर्गोथियोनीन संश्लेषण के विशिष्ट तत्वों का और अधिक अन्वेषण और अनुकूलन करेंगे, तथा उच्च एर्गोथियोनीन उत्पादन के लिए स्ट्रेन के आनुवंशिक तंत्र का विश्लेषण करेंगे।

एक ओर, हम किण्वन प्रक्रिया के अनुकूलन के लिए सैद्धांतिक मार्गदर्शन प्रदान करेंगेथोक एर्गोथियोनीन पाउडरदूसरी ओर, हम सिंथेटिक बायोलॉजी तकनीक की मदद से चेसिस कोशिकाओं में सुधार करेंगे ताकि चेसिस कोशिकाओं के साथ एर्गोथियोनीन संश्लेषण घटकों की अनुकूलता को अनुकूलित किया जा सके। चयापचय नेटवर्क मॉडल के साथ संयुक्त, हम प्रमुख एंजाइमों की अभिव्यक्ति को अनुकूलित कर सकते हैं और एर्गोथियोनीन संश्लेषण के लिए एक सेल फैक्ट्री का निर्माण अधिक कुशलता से कर सकते हैं।

गुआंजी बायोटेक का उत्पादनथोक एर्गोथियोनीन पाउडर, जो सफेद पाउडर है। हमारे उत्पाद HPLC विधि का उपयोग करते हैं। हम अपनी प्रयोगशाला द्वारा परीक्षण कर सकते हैं या हम तीसरे पक्ष के परीक्षण प्रदान कर सकते हैं। हमसे पूछताछ करने के लिए आपका स्वागत है:info@gybiotech.com.

Rसन्दर्भ

[1], 麦角硫因机体内的分布与代谢और其疾病中的作用研究进展 में स्थित है। 食品科学, 2019, 40(23): 334-340.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181016-158

[2],बोरोडिना आई, केनी एलसी, मैकार्थी सीएम, एट अल. एर्गोथायोनीन का जीवविज्ञान, एक एंटीऑक्सीडेंट न्यूट्रास्युटिकल। न्यूट्र रेस रेव, 2020, 33(2): 190-217. DOI:10.1017/S0954422419000301

[3], जू जे.जेड., यादन जे.सी. एल-(+)-एर्गोथायोनीन का संश्लेषण। जे ऑर्ग केम, 1995, 60(20): 6296-6301. डीओआई: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], झांग डब्ल्यू, लियू क्यू, झोउ टी, एट अल. प्लुरोटस ऑस्ट्रेटस के माइसिलिया से एर्गोथायोनीन का जलीय निष्कर्षण और जलमग्न किण्वन के दौरान एर्गोथायोनीन संचय नियमितता। अनुसंधान और समीक्षा: जर्नल ऑफ माइक्रोबायोलॉजी एंड बायोटेक्नोलॉजी, 2016, 5(1): 1-8।