Ergotioneina to naturalnie występujący aminokwas o silnych właściwościach przeciwutleniających. Wyniki licznych badań wykazały, że jej właściwości mogą być zastosowane w zapobieganiu wielu procesom neurodegeneracyjnym, prowadzącym do różnych form otępienia, w tym do tej najczęściej występującej – chorobie Alzheimera.

Obecnie produkcja ergotioneiny odbywa się na drodze syntezy chemicznej, który to proces jest skomplikowany i kosztowny, a przy tym niezbyt wydajny. Z tego też wynikały ceny rynkowe tego aminokwasu – bardzo wysokie w porównaniu z witaminami, takimi jak kwas askorbinowy czy cholekalcyferol, które również mają udokumentowane właściwości wspomagające profilaktykę niektórych chorób. Dlatego też od dawna już prowadzone są badania mające na celu znalezienie innego sposobu wytwarzania ergotioneiny, który umożliwiłby zwiększenie wydajności i oferowanie konsumentom tego związku w niższej cenie.

Alternatywą okazało się wykorzystanie metody biofermentacji z zastosowaniem drożdży piekarniczych (Saccharomyces cerevisiae). Organizmy te są bezpieczne dla ludzi (posiadają status GRAS), dlatego też są szeroko rozpowszechnione w produkcji nutraceutyków. Za pomocą metod inżynierii genetycznej naukowcy wprowadzili do ich komórek dwa enzymy niezbędne do produkcji ergotioneiny: NcEgt1 i CpEgt2. Następnym krokiem była optymalizacja składu podłoża fermentacyjnego, aby uzyskać jak najwyższą wydajność produkcji. Dzięki dodatkowi aminokwasów stanowiących dla drożdży surowiec do produkcji ergotioneiny udało się uzyskać 0,6 g tego związku na litr podłoża w 84 godziny. Jest to znaczny postęp, gdyż do tej pory najlepsza wydajność, osiągana z wykorzystaniem bakterii Escherichia coli, wynosiła jedynie 1,3 g na litr podłoża w 216 godzin.

Autorzy badania podkreślają, że pozytywne właściwości ergotioneiny udokumentowano obecnie w przypadku modeli zwierzęcych. Jednak zwiększenie skali jej produkcji może ułatwić przeprowadzenie badań klinicznych i potwierdzenie działania tego aminokwasu także u ludzi.

Bibliografia:
van der Hoek S.A., Darbani B., Zugaj K.E., Prabhala B.K., Biron M.B., Randelovic M., Medina J.B., Kell D.B., Borodina I. Engineering the Yeast Saccharomyces cerevisiae for the Production of L-(+)-Ergothioneine. Front. Bioeng. Biotechnol. 2019

Dodaj komentarz