中国科学院天津工业生物技术研究所在麦角硫因的生物合成方面取得新进展

麦角硫因(L-ergothioneine，EGT，ERGO)是天然稀有的手性氨基酸类强抗氧化剂，是机体内重要的生理活性物质，起着抗氧化、清除自由基、防止紫外线辐射损伤、调节细胞内的氧化还原反应、参与细胞内能量调节以及细胞生理保护剂等多种功能。由于麦角硫因的生物学和药理特性及其安全、稳定等优点，在化妆品、功能食品、制药、治疗学和生物医学等领域展现出良好的应用前景，是一种高附加值的新型发酵产品。美国OXIS公司已经实现了化学合成麦角硫因的商业化生产。采用深层发酵法从蕈菌制备麦角硫因比化学合成法、生物提取法和固体发酵法更有优势。中国科学院天津工业生物技术研究所姜文侠研究员带领的发酵过程研究组，筛选到1株高产麦角硫因的食用菌Pleurotus ostreatus，建立了发酵液和产品中麦角硫因的快速定量检测方法，通过研究麦角硫因的高强度发酵积累控制策略，在200 L发酵罐上，发酵液中麦角硫因的含量超过160 mg/L，建立了以水替代有机溶剂的浸提技术及适合工业化生产的纯化新工艺，保证提取过程和产品的安全性，以简化的分离提取技术制备出纯度为0.8%～99%的多种含量的产品，适应不同的应用需求，最高提取收率达到90%以上。该成果填补了我国大陆麦角硫因的研究空白，打通了全流程工艺路线，发酵产率和实验规模远超文献最高水平(62.2 mg/L、10 L)。以天然食用菌和食用级原料发酵，以水浸提，浸提溶剂成本最低，生产过程的安全性高，提取和纯化工艺易于放大，提取收率高。产品的安全性高，无转基因风险和风俗禁忌，产物不需提纯即可食用。工艺过程中废水、废渣排放少。该项研究为建设生物合成麦角硫因生产线奠定了基础。项目获得了天津市科技支撑计划(10ZCKFSY06300)和天津市青年基金(13JCQNJC10100)的支持。从菌种、发酵、浸提、纯化、检测方法到口服制剂已申请了 6项发明专利(CN 201110460029.4、CN 201210392417.8、CN 201410008812.0、CN 201210392294.8、CN 201310738112.2、CN 201110459864.6)。(信息来源:中国科学院天津工业生物技术研究所)