Avance de la biosíntesis de ergotioneína mediante tecnología de adsorción y separación

¿Qué es la ergotioneína?

La ergotioneína es un aminoácido natural que fue aislado por primera vez del hongo ergot por Charles Tanret en 1909, quien posteriormente le puso nombre. En 1911, Barger y Ewins aclararon aún más su estructura y descubrieron que la ergotioneína se deriva de la histidina betaína.

Después de realizar una extensa investigación, los científicos han descubierto que el dimetilsulfóxido (DMSO) se puede transformar en el compuesto orgánico ergotioneína. La ergotioneína es un compuesto orgánico que contiene azufre y tiene propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, por lo que es capaz de favorecer la reparación y regeneración de los tejidos. Inicialmente, la ergotioneína se utilizaba para tratar la artritis y otras enfermedades inflamatorias. Sin embargo, gracias a investigaciones científicas más exhaustivas, se ha aplicado al cuidado facial y de la piel, se ha recetado para tratar el acné, la cistitis, la inflamación de la piel y otras afecciones de la piel, y se ha convertido en uno de los ingredientes más utilizados.

Edad de oro del crecimiento económico de la ergotioneína: CAGR supera el 30%

Según datos de Market Watch, se prevé que el mercado de la ergotioneína alcance los 171,9 millones de dólares en 2028, con una tasa compuesta anual esperada del 36,2% entre 2022 y 2028. Los principales actores del mercado global incluyen Tetrahedron, Mironova Labs, Blue California, Aktin Chemicals, Inc., Sobeo Biotech y otros. América del Norte tiene actualmente la mayor cuota de mercado, representando aproximadamente el 47%, seguida de China y Europa. En términos de segmentos de productos, la síntesis química es el más grande y representa más del 87% del mercado. En cuanto a las aplicaciones, el sector médico representa más del 50% de la cuota de mercado.

Recientemente, ha habido un interés creciente entre los investigadores científicos por la ergotioneína. Desde 2011, PubMed ha publicado más de 300 artículos académicos sobre el tema, superando el número total publicado antes del año 2000.

El ingrediente estrella de la industria cosmética, ahora expandiéndose al sector alimentario.

Desde 2014, la ergotioneína está incluida en el "Reglamento sobre la supervisión y administración de cosméticos" de la Administración Nacional de Productos Médicos de China. Como resultado, la ergotioneína se ha utilizado cada vez más como ingrediente principal en varios tipos de productos para el cuidado de la piel debido a sus excepcionales propiedades antioxidantes, incluidas las de Estee Lauder, PROYA, Clinique y otras marcas líderes.

Si bien aún no se ha aprobado el uso de la ergotioneína en productos alimenticios en China, está ganando impulso en las industrias alimentarias de Europa, América, Japón y otros países y regiones. Las propiedades antioxidantes únicas de la ergotioneína la convierten en un ingrediente prometedor para su uso en diversos productos alimenticios.

En julio de 2017, la Unión Europea (UE) aprobó la ergotioneína como nuevo ingrediente alimentario, lo que permite su uso en suplementos dietéticos. La ingesta diaria aprobada para la población general es de 30 mg al día, mientras que los niños mayores de 3 años pueden tomar 20 mg al día. Sin embargo, se recomienda a las mujeres embarazadas y lactantes que no consuman ergotioneína.

En 2018, la UE amplió aún más el alcance del uso de la ergotioneína, permitiendo su uso en bebidas, barras de cereales y otros alimentos comunes, además de suplementos dietéticos.

En agosto de 2019, la ergotioneína recibió la certificación Generalmente Reconocida como Segura (GRAS) de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU., lo que permite su aplicación en alimentos comunes.

Rompiendo la barrera de los altos precios: el papel de la biotecnología sintética

La ergotioneína es un nutriente esencial que el cuerpo humano no puede sintetizar y debe obtener de fuentes externas. Sin embargo, el costo actual de adquisición de las materias primas de ergotioneína es de alrededor de 250 a 350 mil RMB por kilogramo, lo que dificulta que la mayoría de las marcas de cosméticos nacionales asuman el alto costo.

La síntesis química y la extracción biológica son dos formas comunes de acceder a materias primas de ergotioneína, pero ambos métodos tienen limitaciones, como una alta dificultad de síntesis, baja calidad y alto costo. Para la producción industrial, el método más común es la fermentación biológica utilizando tecnología de fermentación de micelio.

Sin embargo, debido a la tecnología inmadura, la calidad de los productos varía mucho, siendo la mayoría productos compuestos con bajo contenido (0,5%) o mezclas de fermentación. El costo y la disponibilidad de eso también están limitados por la tecnología.

Las tecnologías avanzadas de adsorción y separación mejoran la producción de ergotioneína

Sunresin ha desarrollado la resina de intercambio iónico de partículas uniformes utilizando investigación y desarrollo específicos, equipos cromatográficos avanzados y un estricto control de calidad, utilizando nueva tecnología de biología sintética. Esta resina está diseñada para abordar las impurezas y el alto contenido de sal de los procesos de fermentación existentes utilizados para producir ergotioneína. Se utiliza para desalinización, decoloración y purificación cromatográfica, logrando una tasa de eliminación de sales inorgánicas/orgánicas de más del 95 % en sistemas con alto contenido de sal, lo que reduce la conductividad a menos de 50 μs/cm.

Además, la característica de partículas uniformes de la resina permite una menor caída de presión en el lecho de resina, una mayor capacidad de procesamiento de líquidos en línea, una menor tasa de rotura de la resina y una mejor eliminación de impurezas y sales en comparación con las resinas convencionales. Esto da como resultado mayores rendimientos y una eficiencia de producción significativamente mejorada, al tiempo que reduce los costos de producción.

Aplicación del sistema de purificación y separación cromatográfica en el proceso de preparación de ergotamina

Sunresin de Sepsolut ® El sistema de cromatografía preparativa industrial de alto rendimiento se basa en el sistema de cromatografía de una sola columna DAC y combina cargas de cromatografía en serie de polímeros de desarrollo propio con diferentes matrices, propósitos, gran capacidad de adsorción, alto rendimiento anticontaminación y regeneración resistente a los álcalis. Este sistema es capaz de aislar y purificar sustancias de alta pureza a partir de mezclas por lotes, con ventajas de alta eficiencia de separación y producción a escala industrial, lo que resulta en importantes beneficios económicos. 

Las ventajas y características del equipo de cromatografía de lecho móvil simulado de Sunresin se resumen a continuación:
鉁� Adecuado para la separación de productos en producción por lotes a gran escala
鉁� Alta precisión, alto rendimiento y bajo consumo de agua
鉁� El equipo tiene una gran versatilidad, con un conjunto de equipos capaz de separar diferentes productos. También puede aumentar selectivamente la cantidad de puertos según las necesidades del cliente para lograr la separación de 2 o 3 componentes diferentes.