A Lingzhi Ergothionein nagy áteresztőképességű kimutatási módszerének kutatása
Az ergotionin (EGT), más néven 2-tio-lisztidin-trimetil belső só, egy természetes aminosav, amely számos állatban és növényben bőségesen megtalálható. Csak néhány mikroorganizmusban (aktinomiciták, streptomiciták), gombákban és bizonyos cianobaktériumokban szintetizálódik, maguk az állati szervezetek nem tudják szintetizálni. Az emberi szervezet az EGT-t csak a táplálékkal tudja felvenni, és a rendkívül specifikus szerves kationtranszporter új típusú 1-es típusán (OCTN1) keresztül nagy koncentrációban felhalmozni a különböző sejtekben és szövetekben. Az EGT-t erős antioxidánsnak tartják, és Servillo és munkatársai feltárták antioxidáns mechanizmusát, úgy vélték, hogy egyedülálló redox-mechanizmussal rendelkezik, és javasolták az EGT egyedülálló antioxidáns hatását a sejtekben. Az EGT standard oxidációs-redukciós potenciálja -0,06V, míg más tiolok potenciálja általában -0,32V és -0,2V között van. Ezért az EGT fiziológiás pH-környezetben stabilabb, mint más antioxidánsok, és kevésbé hajlamos a spontán oxidációra. A kutatások kimutatták, hogy az EGT több fontos élettani funkcióval rendelkezik, mint például a gyulladáscsökkentő hatás; A DNS védelmével elért sejtvédelmi funkció; A neuronális differenciálódás és neurogenezis elősegítésével elért antidepresszáns funkció; Az oxidatív stresszel szembeni ellenállással elért szemvédelmi funkció; Kardiovaszkuláris és cerebrovaszkuláris védelmi funkció, amelyet az ateroszklerózissal kapcsolatos adhéziós molekulák expressziójának megszakításával érnek el; az EGT széleskörű alkalmazási lehetőségekkel rendelkezik az olyan iparágakban, mint az orvostudomány, az élelmiszeripar és a kozmetika, a neurodegeneratív betegségekre gyakorolt megelőző és terápiás hatásainak köszönhetően, amelyeket a toxicitás gátlásával és a benne rejlő biztonságosságával ér el.

Az EGT előállítási módszerei közé tartozik a kémiai szintézis, az ehető gombák kivonása és a mikrobiális erjesztés. Az első kettő magas költsége és bonyolult folyamata miatt jelenleg az ehető gombahifák mélyfermentációja az EGT ipari előállításának fő módja. A természetes törzsek azonban alacsony EGT-termeléssel rendelkeznek, ezért nagy hozamú ipari EGT-törzseket kell tenyésztési technikákkal termeszteni. Az ipari ehető gombatörzsek tenyésztésének módszerei közé tartozik a mutagenezis tenyésztés, a hibridizációs tenyésztés, a géntechnológiai tenyésztés és a protoplasztfúziós tenyésztés. Minden egyes nemesítési módszer azonban több nagyszabású EGT-tartalom vizsgálatot igényel. Meg kell jegyezni, hogy az EGT-tartalom vizsgálatának jelentősége a nemesítési folyamatban inkább a minták közötti összehasonlításban rejlik. Jelenleg az EGT kimutatási módszerei közé tartozik a nagy teljesítményű folyadékkromatográfia, a nagy teljesítményű kapilláris elektroforézis és a vékonyréteg-elektroforézis. A legszélesebb körben használt módszer a nagyteljesítményű folyadékkromatográfia, amely képes az EGT-tartalom pontos kimutatására összetett anyagi rendszerekből. A nagyteljesítményű folyadékkromatográfiának azonban nyilvánvaló hiányosságai vannak, azaz különböző minták esetében különböző kimutatási feltételeket kell vizsgálni. Ezenkívül az EGT késői csúcsideje és a drága standard minták miatt a tenyésztés során nagyszámú mintából származó nagy hozamú minták szűrése hosszú kimutatási időhöz és magas költségekhez vezethet, ami nagymértékben hátráltatja az EGT fejlesztését és alkalmazási kutatását. Ezért sürgősen létre kell hozni egy olyan nagy áteresztőképességű gyors kimutatási módszert, amely képes pontosan meghatározni az EGT koncentrációját a minták között.
Erős antioxidáns tulajdonságai és a kétértékű vasionokkal szembeni mérsékelt redukálhatósága (a levegő oxigénjével való érintkezés nem befolyásolja, és a gyenge redukálhatóság miatt nem redukálódik) miatt az EGT kétértékű vasionokkal színtelen kelátokat képezhet, míg a tiocianátionok kétértékű vasionokkal vörös komplexeket képeznek. E tulajdonságok alapján ebben a vizsgálatban a vas-tiocianátot választottuk redukálószerként, és az ergotamin standardot használtuk a vas-tiocianáttal való reakcióra, hogy létrehozzunk egy nagy áteresztőképességű kimutatási rendszert az ergotaminra. Ugyanakkor a nagy áteresztőképességű kimutatási rendszert különböző Ganoderma lucidum törzsek EGT-hozamának változtatásával validálták. A vizsgálat eredményei új módszereket és ötleteket nyújtanak a nagy hozamú EGT mikroorganizmusok szűréséhez és új, nagy hozamú EGT törzsek nemesítéséhez.

Az ergotionein erős redukáló fizikai-kémiai tulajdonságai alapján az EGT tiocianát-vas rendszer megalkotása előtt kísérleteket végeztek lúgos kálium-permanganát rendszer, bróm-krezol zöld rendszer, kék palackos metilénkék rendszer, guaiacol rendszer és vas-klorid EGT rendszer megalkotására. Az eredmények azt mutatták, hogy a lúgos kálium-permanganát rendszer az alacsony stabilitás miatt megbukott; A bromokrezol zöld rendszer színfejlődése a pH-függőség miatt megbukott; A kék palackos metilénkék rendszerben a redukált állapotú metilénkék erős redukálhatósága miatt a levegő oxigénjével érintkezve is könnyen oxidálódik metilénkékké, ami a kísérlet minden jelenség nélküli meghiúsulásához vezetett; A guaiacol rendszer szintén az erős redukálhatóság és az oxigénnel való érintkezés zavaró hatása miatt megbukott; A vas-klorid rendszer az alacsony színvisszaadás miatt megbukott. Az EGT vas-tiocianát rendszere felhasználható az EGT nagy áteresztőképességű kimutatási módszereinek tanulmányozására.

Az EGT-tiocianátos vasdetektáló rendszer megépítése során megállapították, hogy az extrakciós oldatban lévő fenolos anyagok maradványai befolyásolják a rendszer színreakcióját és csökkentik az érzékenységét, amikor a vizsgált mintát a szokásos EGT nyers extrakciós módszerrel extrahálták, nevezetesen alkoholos csapadékos nitrogénfúvásos állandó térfogatú extrakcióval. Ezért a nitrogénfúvásos állandó térfogatú extrakciót követően a nyers extrakciós oldathoz egy kloroformos fenoleltávolítási lépést kell hozzáadni.
A Ganoderma lucidum hagyományos és értékes gyógygomba Kínában, amely különböző bioaktív anyagokat és élettani funkciókat tartalmaz. Ergotionein-tartalma sok ehető gomba közül viszonylag magas, de mint kereskedelmi forgalomban előállított törzs, a hozama még mindig alacsony. Ezért a Ganoderma lucidum új, magas ergotionein-termelésű törzsének termesztése nagy jelentőséggel és gyakorlati alkalmazási értékkel bír. A fenti okok alapján laboratóriumunk protoplasztfúziós regenerálással, izolálással és azonosítással egy tétel pszeudofúziós terméket nyert. A módszer validálási folyamatában használt Ganoderma lucidum fúziós termékek mind ebből a forrásból származnak.
Az ebben a tanulmányban létrehozott módszer magának az EGT-nek a fizikai és kémiai tulajdonságain alapul, és a kimutatási rendszer érzékeny és stabil. Alkalmas nagy mennyiségű minta gyors összehasonlítására az EGT-t termelő ipari fermentációs törzsek tenyésztési folyamatában. Elméletileg csak egyszerű minta EGT extrakciójának optimalizálása szükséges ahhoz, hogy a törzsek túlnyomó többségében az EGT-tartalom nagy áteresztőképességű gyors kimutatását elérjük, áttörve az eredeti EGT-kutatás korlátait, és új módszereket és ötleteket nyújtva az EGT általános fejlesztéséhez és alkalmazási kutatásához.