Vitaminoteka

Datum objave: 12. 12. 2019.

Znanstvenici su otkrili način korištenja kvasaca za proizvodnju spoja koji može pomoći odgoditi pojavu kognitivnih bolesti kao što su Alzheimerova bolest i demencija.

Ergotionein je prirodna aminokiselina antioksidativnih svojstava koja djeluje preventivno na stanični oksidativni stres, koji može dovesti do bolesti mozga, neuroloških oštećenja te karcinoma. U prirodi, ergotionein proizvode bakterije i gljivice, ali enzimi koji su potrebni za sintezu čine nešto drugačije biokemijske puteve. Trenutne tržišne cijene ergotioneina vrlo su visoke u usporedbi s vitaminima, zbog današnjih skupih načina proizvodnje kemijskih spojeva, što je znanstvenike potaknulo na optimizaciju proizvodnje kako bi se postigao veći prinos te smanjili troškovi potrošača.

Po prvi put istraživači su uspjeli proizvesti ergotionein inženjeringom i optimiziranjem pekarskog kvasca. Istražili su mogućnost ekstrakcije ergotioneina iz gljiva, međutim takav način izuzetno je skup i zahtijeva farme gljiva koje zauzimaju područja potencijalnog poljoprivrednog zemljišta. Nadalje, ako se ovaj važni antioksidans želi proizvoditi na biološki način, nužno je izbjegavati korištenje kemikalija i uzgajanja na poljoprivrednim zemljištima. Iz tog razloga, kvasac je daleko bolji izbor za proizvodnju ergotioneina od gljiva i bakterija. Za provedbu biokemijskog puta bakterije E. coli potrebna je velika količina energije, što nije slučaj kod kvasaca. To dovodi i do znatnih koristi u proizvodnji. Također, kvasac je siguran i dobro poznat mikroorganizam za proizvodnju dodataka prehrani.

U provedenoj studiji, znanstvenici su odlučili pregledati enzime različitih gljivica i bakterije Mycobacterium smegmatis u različitim kombinacijama kako bi identificirali one s najvišim stupnjem proizvodnje ergotioneina. Za proizvodnju su koristili kvasac i otkrili kako dva specifična enzima, NcEgt1 i CpEgt2, oba gljivična enzima, daju najbolje rezultate. Ispitivali su i potencijalne transportere ergotioneina kako bi povećali prinos tog soja kvasca, međutim nije imalo učinka.

Dodavanje aminokiselina koje djeluju kao gradivni blok ergotioneina jedini je čimbenik koji je pokazao djelovanje. Tim postupkom značajno je povećana njegova proizvodnja, i to na 0,6 g/L u vremenskom razdoblju od 84 sata, što je usporedivo s trenutačno najboljom zabilježenom proizvodnjom pomoću bakterije E. coli koja u roku od 216 sati proizvede 1,3 g/L.

Važno je napomenuti kako je proizvedeno 0,6 grama ergotioneina po litri kvaščevog bujona u procesu fermentacije malih razmjera. Trenutno znanstvenici pokušavaju povećati produktivnost daljnjim inženjeringom soja kvasaca kako bi stvorili tržišno održiv proizvod. 

Izvor: Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
 

Pošalji prijatelju na email
Ključne riječi: Alzheimerova bolest, pivski kvasac,

Komentari