ผง ergothioneine ธรรมชาติ vs ธรรมชาติ

ผง Ergothioneineบทบาทของสารต้านอนุมูลอิสระ cytoprotective ที่มีประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นในการลดความเครียดออกซิเดชันการอักเสบและโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ (เช่นอัลไซเมอร์ต้อกระจกและภาวะหัวใจและหลอดเลือด) ได้เพิ่มความต้องการเชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม Nutraceutical เครื่องสำอางและยาหาวิธีการผลิตที่ปรับขนาดได้เพื่อตอบสนองความต้องการนี้ผลักดันงานวิจัยในการสกัดตามธรรมชาติและการสังเคราะห์เทียม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสองวิธีในการรับ ergothioneine Egt Powder มีดังนี้:

 

 การสกัดตามธรรมชาติ

A. แหล่งข้อมูลหลัก

เห็ด: แหล่งธรรมชาติที่ร่ำรวยที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสายพันธุ์เช่น:

. Porcini (boletus edulis): มีน้ำหนักแห้งมากถึง 7.27 mg\/g (DW)^{[1] [2]}

ข. เห็ดหอยนางรม (Pleurotus spp.): Golden Oyster (P. citrinopileatus) ให้ผลตอบแทน 3.94 mg\/g DW ในขณะที่ King Oyster (P. eryngii) และ Pearl Oyster (P. ostreatus) ยังอยู่ในอันดับที่สูง^[3]

ค. Shiitake (Lentinula Edodes): 1.32 mg\/g DW^{[1] [3] [4]}

d. เห็ดปุ่ม (Agaricus bisporus): 1.21 mg\/g DW ขึ้นอยู่กับความเครียดและการเพาะปลูก^{[2] [3]}

B. ข้อดีของการสกัดตามธรรมชาติในประเทศจีน

. การเพาะปลูกเห็ด: จีนเป็นชิตาเกะที่ใหญ่ที่สุดในโลกหอยนางรมและผู้ผลิตเห็ด Ganoderma

ข. การบูรณาการการแพทย์แผนโบราณ: เห็ดเช่น Ganoderma lucidum (reishi) ได้รับการปลูกฝังสำหรับทั้ง ergothioneine และ polysaccharides, ใช้ประโยชน์จากความต้องการสองตลาด

 การสังเคราะห์เทียม

A. แหล่งหลัก:

การหมักจุลินทรีย์ (การสังเคราะห์):

. แบคทีเรียที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม: Escherichia coli และ Corynebacterium glutamicum ดัดแปลงด้วยยีน (EGTB, EGTD) จาก mycobacterium หรือ neurospora crassa

ข. ยีสต์: Saccharomyces cerevisiae สายพันธุ์

ค. เชื้อราที่เป็นเส้นใย: Aspergillus fumigatus และ Pichia Pastoris ปรับให้เหมาะสมสำหรับการผลิตที่ให้ผลตอบแทนสูง

B. ความแตกต่างที่สำคัญจากการสกัดตามธรรมชาติ:

a. Scalability: Fermentation yields >1.3 กรัม\/ล. ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมเทียบกับ ~ 500 มก.\/ล. จากวัฒนธรรมของเหลวเห็ด

ข. ความบริสุทธิ์: ergothioneine สังเคราะห์หลีกเลี่ยงการปนเปื้อน (เช่นโลหะหนัก) บางครั้งพบในเห็ดที่เก็บเกี่ยวป่า

ในขณะที่จีนเก่งในการสกัดตามธรรมชาติผ่านการทำฟาร์มเห็ดความต้องการทั่วโลกกำลังเปลี่ยนไปสู่การสังเคราะห์ทางชีวภาพเพื่อความยืดหยุ่น วิธีการไฮบริด (เช่นการหมักเชื้อรา + พันธุวิศวกรรม) อาจเชื่อมช่องว่างนี้

 

 

กระบวนการผลิตสำหรับผง ergothioneine (EGT) แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการสกัดตามธรรมชาติ (จากเชื้อรา\/เห็ด) และการสังเคราะห์เทียม (การหมักจุลินทรีย์หรืออื่น ๆ ) ด้านล่างเป็นการเปรียบเทียบโดยละเอียด:

★กระบวนการสกัดตามธรรมชาติ

1. แหล่งที่มา: เห็ดเป็นหลัก (Boletus edulis, pleurotus ostreatus, edodes lentinula) และร่างกายที่ได้รับผล

2. ขั้นตอนสำคัญ

A. การเตรียมวัตถุดิบ

. เห็ดจะถูกเก็บเกี่ยวทำความสะอาดและแห้ง (แห้งแห้งการอบแห้งอากาศร้อนหรือการอบแห้งด้วยการระบายอากาศตามธรรมชาติ)

ข. การอบแห้งส่งผลกระทบต่อผลผลิต EGT การระบายอากาศแบบธรรมชาติ (ND) รบกวนโครงสร้างเซลล์เพิ่มประสิทธิภาพการสกัด

B. การสกัด

. การสกัดตัวทำละลาย: น้ำ, เอทานอล, หรือCo₂วิกฤตการณ์ละลาย EGT จากผงเห็ด

C. การทำให้บริสุทธิ์

. Ultrafiltration: กำจัดสิ่งสกปรกขนาดใหญ่

ข. Chromatography: การแลกเปลี่ยนไอออนหรือการทำน้ำแบบ hydrophilic ของเหลวโครมาโตกราฟี (HILIC) แยก EGT

ค. การตกผลึก: ผลึก EGT สุดท้ายจะถูกทำให้แห้งลงในผง

3. ข้อดี

. ฉลากธรรมชาติที่ต้องการสำหรับอาหารเสริม\/เครื่องสำอาง

ข. ใช้ของเสียทางการเกษตร (เช่นฟางข้าว) ในการเพาะปลูกเห็ดลดค่าใช้จ่าย

4. ข้อ จำกัด

. ผลผลิตต่ำ (0. 1–7 mg\/g น้ำหนักแห้งในเห็ด)

ข. ใช้เวลานาน (สัปดาห์สำหรับการเจริญเติบโตของเห็ด + สกัด)

★กระบวนการสังเคราะห์เทียม (การสังเคราะห์)

1. สายพันธุ์: Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae หรือ Corynebacterium glutamicum

2. ขั้นตอนสำคัญ

A. การแทรกของยีน: EGT biosynthesis ยีน (EGTB, EGTD จาก Mycobacterium หรือ EGT1\/EGT2 จากเห็ด) ถูกโคลน

B. การหมัก: ปรับให้เหมาะสมด้วยกลีเซอรอลหรือกรดอะมิโน

C. การประมวลผลปลายน้ำ:

. การสลายเซลล์และการสกัด EGT

ข. การทำให้บริสุทธิ์ผ่านการดูดซับเรซิ่นหรือการกรองแบบ ultrafiltration

3. ข้อดี

. ผลผลิตสูง (1.3 g\/L ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพอุตสาหกรรม)

ข. ปรับขนาดได้และคุ้มค่าสำหรับยา

4. ข้อ จำกัด

. ต้องใช้ความเชี่ยวชาญด้านพันธุวิศวกรรม

ข. อุปสรรคด้านกฎระเบียบสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ได้มาจาก GMO

 

โครงสร้างทางเคมีของ ergothioneine (EGT) นั้นเหมือนกันไม่ว่าจะได้รับจากการสกัดตามธรรมชาติหรือการสังเคราะห์เทียม ทั้งสองวิธีให้ผล L-ergothioneine ที่มีสูตรโมเลกุลเดียวกัน (C9H15N3O2S) และการกำหนดค่า stereochemical (อนุพันธ์ thioneine ของฮิสทิดีนที่มีอะตอมกำมะถันที่ตำแหน่ง 2-)

 การสกัดตามธรรมชาติ

. สารประกอบที่แยกได้นั้นเป็น L-enantiomer ซึ่งเป็นรูปแบบที่ใช้งานทางชีวภาพ L-ergothioneine ที่สกัดไม่จำเป็นต้องมีการทำให้บริสุทธิ์ chiral และแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์ที่สูงขึ้น 12-15% สำหรับผู้ขนส่งมนุษย์ Octn1

ข. อาจมีสิ่งสกปรกติดตามจากแหล่งที่มา (เช่นโพลีแซคคาไรด์, กรดอะมิโน) polysaccharides\/เปปไทด์ที่เกี่ยวข้องในสารสกัดจากธรรมชาติอาจเพิ่มความเสถียร (การทดลองแสดงให้เห็นว่าอัตราการสลายตัวของ photodegradation ลดลง 18%)

 การสังเคราะห์เทียม

. ต้องใช้ความละเอียด chiral เพื่อให้แน่ใจว่ามีการผลิต l-form เนื่องจากการสังเคราะห์ที่ไม่ใช่ทางชีวภาพอาจทำให้เกิดการผสมผสานทางเชื้อชาติ (D- และ L-forms)

ข. EGT สังเคราะห์ที่มีความบริสุทธิ์สูงนั้นมีโครงสร้างเหมือนกับ EGT ธรรมชาติ แต่อาจแตกต่างกันในลายเซ็นไอโซโทปหรือโปรไฟล์ที่ไม่บริสุทธิ์

 

ฟิลด์แอปพลิเคชันของการสกัดตามธรรมชาติและการสังเคราะห์ผง ergothioneine (EGT) ซ้อนทับกันในหลายพื้นที่ แต่ความแตกต่างเกิดขึ้นเนื่องจากค่าใช้จ่ายความสามารถในการปรับขนาดและความบริสุทธิ์ ด้านล่างคือการเปรียบเทียบแอปพลิเคชันหลักของพวกเขา:

 อาหารและสารอาหาร

A. การสกัดตามธรรมชาติ

. ส่วนใหญ่ใช้ในอาหารที่ใช้งานได้อาหารเสริมอาหารและผลิตภัณฑ์สุขภาพเนื่องจากความชอบของผู้บริโภคสำหรับส่วนผสมจากธรรมชาติ

ข. พบได้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่ใช้เห็ด, gummies และอาหารเสริมสารต้านอนุมูลอิสระ

ค. จำกัด ด้วยผลตอบแทนต่ำและต้นทุนการผลิตสูงทำให้สามารถปรับขนาดได้น้อยลงสำหรับผลิตภัณฑ์มวลชน

B. การสังเคราะห์เทียม

. คุ้มค่ามากขึ้นสำหรับการเสริมอาหารขนาดใหญ่เช่นในเครื่องดื่มนมและอาหารแปรรูป

ข. ที่ต้องการสำหรับสูตรมาตรฐานที่ความบริสุทธิ์และปริมาณที่สอดคล้องกันมีความสำคัญ

ค. ใช้ในโภชนาการกีฬาและอาหารเสริมต่อต้านริ้วรอยเนื่องจากความพร้อมใช้งานที่สูงขึ้น

 เครื่องสำอางและการดูแลผิว

A. การสกัดตามธรรมชาติ

. ได้รับการสนับสนุนในการดูแลผิวพรีเมี่ยมและเครื่องสำอางออร์แกนิกเพื่อการตลาดเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ "สะอาดฉลาก"

ข. ใช้ในเซรั่มครีมและสูตรป้องกันรังสี UV สำหรับผลต้านการอักเสบและต้านเชื้อ

B. การสังเคราะห์เทียม

. ครอบงำเครื่องสำอางตลาดมวลชนเนื่องจากต้นทุนที่ลดลงและความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้น

ข. รวมอยู่ในผลิตภัณฑ์ต่อต้านริ้วรอยไวท์เทนนิ่งและผลิตภัณฑ์ต่อต้านมลพิษ

 

 

 การสกัดตามธรรมชาติของ ergothioneine

A. แนวโน้มปัจจุบัน

. ความชอบของผู้บริโภคสำหรับผลิตภัณฑ์ "Clean Label": Natural EGT, ที่มาจากเห็ด (เช่น Agaricus bisporus) และเชื้อราเป็นที่นิยมในอาหารเสริมเครื่องสำอางออร์แกนิกและอาหารที่ใช้งานได้

ข. ความสามารถในการปรับขนาดที่ จำกัด : ต้นทุนการผลิตที่สูงและผลตอบแทนต่ำจากแหล่งธรรมชาติ จำกัด การยอมรับการใช้งานในตลาดจำนวนมากทำให้เป็นช่องทาง แต่ทำกำไรได้ในตลาดระดับสูง

ค. ความท้าทายด้านความยั่งยืน: วิธีการสกัดเผชิญกับการวิพากษ์วิจารณ์เพื่อผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมกระตุ้นการวิจัยเกี่ยวกับเทคนิคที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพื่อเลียนแบบการสังเคราะห์ตามธรรมชาติ

B. แนวโน้มในอนาคต

. ความก้าวหน้าทางชีวภาพทางชีวภาพ: พันธุวิศวกรรม (เช่นสายพันธุ์ยีสต์ที่ดัดแปลง CRISPR) กำลังปรับปรุงผลผลิตในขณะที่ยังคงการจำแนกตามธรรมชาติเชื่อมช่องว่างระหว่างการผลิตตามธรรมชาติและการสังเคราะห์

ข. การเติบโตของภูมิภาค: ตลาดเอเชียแปซิฟิกที่มีแนวทางปฏิบัติด้านการแพทย์แผนโบราณกำลังใช้ EGT ตามธรรมชาติใน Nutraceuticals ซึ่งขับเคลื่อนโดยอุตสาหกรรมอาหารเสริมที่ได้จากเห็ดของญี่ปุ่น

 การสังเคราะห์ ergothioneine เทียม

A. แนวโน้มปัจจุบัน

. ต้นทุน-ประสิทธิผลและความสามารถในการปรับขนาด: EGT สังเคราะห์ครอบงำภาควิชาเครื่องสำอางยาและตลาดมวลชนเนื่องจากต้นทุนการผลิตที่ลดลงและความบริสุทธิ์ที่สอดคล้องกัน

ข. การใช้งานด้านเภสัชกรรม: การเพิ่ม R&D สำหรับระบบประสาท (อัลไซเมอร์, พาร์กินสัน) และการรักษาด้วยระบบหัวใจและหลอดเลือดคือการผลักดันความต้องการด้วยการทดลองทางคลินิกที่ตรวจสอบประสิทธิภาพของสังเคราะห์ EGT

ค. นวัตกรรมทางเทคโนโลยี: การเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการหมัก AI ที่ขับเคลื่อนด้วย AI และการสังเคราะห์เอนไซม์กำลังเพิ่มผลผลิต

B. แนวโน้มในอนาคต

. ยาที่แม่นยำ: EGT สังเคราะห์เป็นหัวใจสำคัญในการรักษาส่วนบุคคลโดยมีการลงทุนในสูตรยาที่กำหนดเป้าหมายโรคที่เกี่ยวข้องกับความเครียดออกซิเดชั่น

ข. อาหารที่ใช้งานได้และโภชนาการกีฬา: ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับอาหารเสริมและอาหารเสริมการกู้คืน (เช่นเครื่องดื่มที่เสริมด้วย EGT) กำลังขยายส่วนแบ่งการตลาดของ Synthetic EGT

 โอกาสและความท้าทายที่เกิดขึ้นใหม่

A. โอกาส

. การผลิตไฮบริด: การรวมสารตั้งต้นจากธรรมชาติเข้ากับการหมักสังเคราะห์ (เช่นยีสต์วิศวกรรม) เพื่อสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนและการสร้างแบรนด์ตามธรรมชาติ

ข. ตลาดเกิดใหม่: ละตินอเมริกาและแอฟริกาแสดงศักยภาพที่ไม่ได้ใช้สำหรับ EGT ในอาหารที่ใช้งานได้

B. ความท้าทาย

. การศึกษาของผู้บริโภค: การรับรู้ถึงผลประโยชน์ของ EGT จำกัด เมื่อเทียบกับสารต้านอนุมูลอิสระที่จัดตั้งขึ้น (เช่นวิตามินซี)

ข. การกระจายตัวของกฎระเบียบ: มาตรฐานทั่วโลกที่แตกต่างกันสำหรับ EGT สังเคราะห์ในเภสัชกรรมและอาหารเสริม

 

คุณสามารถเลือกตามข้อกำหนดการกำหนดผลิตภัณฑ์และพื้นที่แอปพลิเคชันด้านล่าง:

 ความบริสุทธิ์และอัตลักษณ์ทางเคมี

A. การสกัดตามธรรมชาติ

. ให้ผลผลิต L-ergothioneine เหมือนกับรูปแบบที่ใช้งานทางชีวภาพที่พบในเห็ด (เช่น Agaricus bisporus) และเชื้อรา

ข. อาจมีสิ่งสกปรกตามรอย (เช่นโพลีแซคคาไรด์, กรดอะมิโน) จากวัสดุแหล่งที่มาซึ่งต้องการการทำให้บริสุทธิ์อย่างเข้มงวด

B. การสังเคราะห์เทียม

. ผลิต EGT ที่เหมือนกันทางเคมี แต่ต้องใช้ความละเอียด chiral เพื่อให้แน่ใจว่า L-enantiomer (รูปแบบที่ใช้งาน) ครอง

ข. ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้น (มากกว่าหรือเท่ากับ 98%) ทำได้ผ่านกระบวนการควบคุมเช่นการหมักหรือการสังเคราะห์ทางชีวภาพ

C. การตัดสินใจ: สำหรับการใช้ยาหรือความบริสุทธิ์สูง EGT สังเคราะห์เป็นสิ่งที่ดีกว่า สำหรับผลิตภัณฑ์ที่สะอาดฉลากการสกัดตามธรรมชาติอาจได้รับการสนับสนุนแม้จะมีความบริสุทธิ์ต่ำ

 ต้นทุนและความยืดหยุ่น

A. การสกัดตามธรรมชาติ

. มีราคาแพงเนื่องจากผลผลิตต่ำและกระบวนการสกัดที่ซับซ้อน (เช่นCO₂หรืออื่น ๆ )

ข. ความสามารถในการปรับขนาด จำกัด สำหรับการผลิตจำนวนมาก

B. การสังเคราะห์เทียม

. ประหยัดต้นทุนในระดับ

ข. การสังเคราะห์ทางเคมีช่วยลดการพึ่งพาแหล่งกำเนิดทางชีวภาพ แต่อาจเกี่ยวข้องกับรีเอเจนต์อันตราย

C. การตัดสินใจ: วิธีการสังเคราะห์ (โดยเฉพาะการหมัก) นั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ในขณะที่การสกัดตามธรรมชาติเหมาะสมกับตลาดเฉพาะ

 กฎระเบียบและการยอมรับของผู้บริโภค

A. การสกัดตามธรรมชาติ

. ที่ต้องการในผลิตภัณฑ์อินทรีย์\/ผ่านธรรมชาติ (เช่นอาหารเสริมเครื่องสำอาง) แต่ต้องเผชิญกับความท้าทายในการตรวจสอบย้อนกลับ

B. การสังเคราะห์เทียม

. ความสงสัยของผู้บริโภคยังคงมีอยู่แม้จะมีความเท่าเทียมกันทางเคมี

C. การตัดสินใจ: EGT ธรรมชาติสอดคล้องกับแนวโน้มฉลากที่สะอาด EGT สังเคราะห์เป็นไปตามมาตรฐานยาที่เข้มงวด

 ความต้องการเฉพาะแอปพลิเคชัน

แอปพลิเคชัน	แหล่งที่ต้องการ	เหตุผล
สารอาหาร	เป็นธรรมชาติ	ความต้องการของผู้บริโภคสำหรับส่วนผสมจากธรรมชาติ
เภสัชกรรม	สังเคราะห์	ความบริสุทธิ์สูงความสอดคล้องของแบทช์และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
เครื่องสำอาง	เป็นธรรมชาติ	อุทธรณ์การตลาด
อาหารที่ใช้งานได้	สังเคราะห์	ต้นทุน-ประสิทธิผลสำหรับป้อมปราการ

 

ที่ Insidealth Nature เรามีความเชี่ยวชาญในคุณภาพสูงผง Ergothioneineโซลูชั่นที่ปรับให้เหมาะกับความต้องการของอุตสาหกรรมของคุณ ให้เราช่วยคุณรวม ergothioneine เข้ากับสูตรนวัตกรรมของคุณ ติดต่อเราวันนี้ที่kathy@inhealthnature.com.

 

ข้อมูลอ้างอิง:

[1] Han YW, Tang XY, Zhang YT, et al. สถานะปัจจุบันของการผลิตเทคโนโลยีชีวภาพและการประยุกต์ใช้สารต้านอนุมูลอิสระนวนิยาย ergothioneine [J]. บทวิจารณ์ที่สำคัญในเทคโนโลยีชีวภาพ, 2021, 41 (4): 580-593

[2] Martinez-Medina GA, Chávez-González ML, Verma DK, et al.bio-funcional ส่วนประกอบในเห็ด, โอกาสสุขภาพ: ergothionine และ huitlacohe เป็นแนวโน้มล่าสุด [j] วารสารอาหารที่ใช้งานได้, 2021, 77: 104326

[3] Kalaras MD, Richie JP, Calcagnotto A, et al.mushrooms: แหล่งที่มาของสารต้านอนุมูลอิสระ ergothioneine และกลูตาไธโอน [J]. เคมีอาหาร, 2017, 233: 429-433

[4] Woldegiorgis AZ, Abate D, Haki GD, et al.antioxidant คุณสมบัติของเห็ดกินได้ที่เก็บรวบรวมจากเอธิโอเปีย [J]. เคมีอาหาร, 2014, 157: 30-36