2019年11月13日 訊 /生物谷BIOON/ --麥角硫氨酸（Ergothioneine）是具有抗氧化特性的天然胺基酸。它可以防止細胞壓力，進而預防神經系統損傷和癌症等疾病。基於大鼠和線蟲的研究表明，麥角硫氨酸在預防痴呆症和老年痴呆症等神經退行性疾病方面具有廣闊的前景。此外，研究表明患有神經退行性疾病的患者麥角硫氨酸的血液水平明顯低於正常群體。這些發現表明，麥角硫氨酸可以作為預防或延緩這些疾病的「維生素」。
目前，通過化學合成的手段生產麥角硫氨酸既複雜又昂貴。然而，通過對麵包酵母進行工程設計和優化，來自諾和諾德生物可持續性中心的科學家首次開發了在酵母中製造麥角硫氨酸的潛力。
在《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》雜誌上發表的這項研究中，研究人員在小規模發酵實驗中能夠完成0.6克的麥角硫因/1L酵母的產量。
由於當今昂貴的化學生產流程，與其它維生素（例如維生素C和維生素D）相比，麥角硫氨酸的市場價格非常高。因此，科學家的主要目標之一是進一步優化麥角硫氨酸的生產以達到更高的產量，以便將來可以降低市場價格，最終使消費者受益。
在科學家能夠以發酵的方式生產麥角硫氨酸之前，一些人探索了從蘑菇中直接提取麥角硫氨酸的可能性。但是這種手段仍然非常昂貴，並且種植蘑菇需要佔用潛在的耕地面積。
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第一作者Steven van der Hoek說：「通過以發酵方式生產這種重要的抗氧化劑，可以避免使用化學藥品或佔用農田。酵母在生產麥角硫氨酸方面的能力遠比化工或蘑菇天然提取的方式要好得多。」
在自然界中，麥角硫氨酸是由細菌和真菌產生的，但是細菌和真菌用於製造麥角硫氨酸的酶構成的途徑略有不同。
在這項研究中，科學家選擇以不同組合篩選來自不同真菌或細菌的酶分子，以鑑定出產量最高的克隆。他們發現兩種特定的，來自真菌的酶「NcEgt1「和」CpEgt2」是最好的組合。
此外，通過向培養基中添加作為麥角硫氨酸組成部分的胺基酸，使得他們能夠顯著增加麥角硫因的產量。
當前，科學家們正在嘗試通過進一步優化菌株的設計來提高生產率。作者還強調，麥角硫氨酸的積極作用迄今僅在動物模型中得到報導，因此，目前尚無法確定這種作用是否對人類有效。無論如何，提高麥角硫氨酸的產量對於獲得有益的膳食補充劑可能很重要。（生物谷Bioon.com）
資訊出處：Potential vitamin and Alzheimer's drug produced in yeast原始出處：Steven A. van der Hoek, Behrooz Darbani, Karolina E. Zugaj, Bala Krishna Prabhala, Mathias Bernfried Biron, Milica Randelovic, Jacqueline B. Medina, Douglas B. Kell, Irina Borodina.
Engineering the Yeast Saccharomyces cerevisiae for the Production of L-( )-Ergothioneine. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2019; 7 DOI: 10.3389/fbioe.2019.00262