La ergotioneína es un aminoácido natural con propiedades antioxidantes. Previene el estrés celular, que puede conducir a enfermedades cerebrales, daño neurológico y cáncer. En ratas y lombrices intestinales, la investigación muestra que la ergotioneina tiene efectos prometedores en la prevención de enfermedades neurodegenerativas como la demencia y el AlzheimerAdemás, se ha informado que los pacientes que padecen enfermedades neurodegenerativas tienen niveles de ergotioneína en sangre significativamente más bajos que otros. Estos hallazgos sugieren que la ergotioneína podría tener un gran potencial como vitamina para prevenir o retrasar la aparición de esas enfermedades.
Actualmente, es complicado y costoso producir ergotioneína con síntesis química. Sin embargo, al diseñar y optimizar la levadura de panadería, los científicos del Centro de Biosustentabilidad de la Fundación Novo Nordisk DTU Biosustain han explotado por primera vez el potencial de producir ergotioneínaen levadura de manera biobasada
En un estudio publicado en Fronteras en bioingeniería y biotecnología Journal, los investigadores pudieron producir 0,6 gramos de caldo de levadura ergothioneine pr. Litro en un proceso de fermentación a pequeña escala.
Demasiado caro para los consumidores
Debido a las costosas rutas de producción química actuales, los precios actuales de mercado de la ergotioneína son muy altos en comparación con las vitaminas como la vitamina C y la vitamina D que también previenen ciertas enfermedades. Por lo tanto, uno de los principales objetivos para los científicos es optimizar aún más la producciónde ergotioneína para alcanzar un mayor rendimiento, por lo que puede venderse al consumidor a un precio mucho más barato en el futuro.
Una de las razones principales por las que la ergotioneina es tan costosa en este momento es que el proceso químico es costoso y el rendimiento es bastante bajo. Además, aún no se ha probado su eficacia para la prevención o el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas en humanos.Pero dado que la evaluación de seguridad de la ergotioneina ya se ha realizado, es 'simplemente' una cuestión de poder producir suficiente.
Antes de que los científicos pudieran producir ergotioneina de manera biológica, algunos exploraron la posibilidad de simplemente extraer ergotioneina de los hongos. Pero nuevamente, esto sería extremadamente costoso y requeriría que las granjas de hongos ocuparan áreas de tierras agrícolas potenciales.
"Al hacer este importante antioxidante de manera biológica, evita el uso de productos químicos o tierras de cultivo. La levadura es mucho mejor en la producción de ergotioneina que los humanos o los hongos", dice el primer autor Steven van der Hoek.
las enzimas son la clave
En la naturaleza, la ergotioneina es producida por bacterias y hongos, pero las enzimas que las bacterias y los hongos usan para hacer que la ergotioneina formen vías ligeramente diferentes.
En el estudio, los científicos decidieron detectar enzimas de diferentes hongos y de la bacteria Mycobacterium smegmatis en varias combinaciones para identificar los clones con la mayor producción de ergotioneína. Como anfitriones de producción utilizaron levadura y descubrieron que dos enzimas específicas NcEgt1 y CpEgt2, ambas enzimas fúngicas, constituían la mejor combinación.
Además, también investigaron posibles transportadores de ergotioneína para aumentar el rendimiento de su cepa de levadura. Desafortunadamente, esto no tuvo ningún efecto.
Una cosa que funcionó fue agregar aminoácidos al medio que funcionan como componentes básicos de la ergotioneina en el medio. Al hacerlo, pudieron aumentar significativamente la producción de ergotioneina.
Por lo tanto, la optimización del medio fue uno de los pasos importantes para aumentar la producción a 0.6 g / L en 84 horas, lo que se compara bien con la producción actual mejor reportada en E. coli que obtiene 1.3 g / L en 216 horas
"La vía bacteriana en E. coli usa mucha energía, mientras que la vía fúngica en la levadura no lo hace. Eso podría conducir a un beneficio de producción. Además, la levadura es un anfitrión de producción seguro y conocido para suplementos alimenticios ", dice Steven van der Hoek.
Actualmente, los científicos están tratando de aumentar la productividad al diseñar la cepa aún más para hacer un producto comercialmente viable.
Los autores de este estudio también enfatizan que los efectos positivos de la ergotioneina hasta ahora solo se han informado en modelos animales y, por lo tanto, es demasiado pronto para decir si esto funcionará en humanos. Independientemente, la producción de ergotioneína en una escala mayorque hoy podría ser importante para tener acceso a un suplemento dietético beneficioso.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Dinamarca . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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