Исследования в области биосинтеза и применения L-эрготионеина
Природный эрготионеин, также известный как L-эрготионеин (L-EGT), имеет молекулярную массу 229,3, представляет собой белые кристаллы, легко растворимые в воде (0,9 моль на литр при 24 ℃). Это природный антиоксидант, подобный тиоимидазольным аминокислотам, которые участвуют в поддержании окислительно-восстановительного состояния в клетках организма. В 1909 году Танрет и др. впервые выделили LEGT из паразитического гриба спорыньи на травянистом растении рожь, а затем обнаружили L-EGT в крови человека, что привлекло внимание людей. В физиологических условиях L-EGT существует преимущественно в форме тионов, что сохраняет его стабильность и делает менее склонным к самоокислению (см. рис. 1). Благодаря своей уникальной структуре L-EGT обладает более высокой стабильностью и антиоксидантной активностью, чем глутатион. Исследования показали, что L-EGT обладает потенциалом для профилактики и лечения таких заболеваний, как рак, сердечно-сосудистые заболевания, когнитивные нарушения, вызванные окислительным стрессом, а также для сохранения и консервации свежих продуктов питания. В 2016 году Европейское управление по безопасности пищевых продуктов выдало заключение об оценке безопасности L-EGT как нового вида пищевых продуктов, что открыло путь для разработки фармацевтических препаратов и продуктов питания, связанных с L-EGT. Благодаря сильным антиоксидантным, безопасным и стабильным свойствам L-EGT, он нашел перспективное применение в косметике, функциональных продуктах питания, медицине, терапии и биомедицине.

L-EGT - высокоэффективный, безопасный и стабильный природный антиоксидант, обладающий отличной способностью к поглощению свободных радикалов, хелатированию двухвалентных катионов, а также консервированию продуктов питания и антикоррозийному действию. Организм человека поглощает L-EGT через транспортер органических катионов OCTN1 на поверхности клеточной мембраны, защищая клетки от окислительного стресса, подавляя воспалительную реакцию организма и защищая кожу от УФ-излучения. Однако способность человеческого организма получать L-EGT из пищи ограничена, а высокая цена L-EGT на рынке ограничивает людей от дополнительного приема L-EGT. В настоящее время синтезировать L-EGT химическими методами сложно, и это имеет свои недостатки, такие как сложность обеспечения безопасности продукта, высокая стоимость сырья для синтеза и затрат. Экстракция из съедобных грибов, богатых LEGT, имеет такие проблемы, как низкая эффективность экстракции, большие затраты времени и сложность крупномасштабной подготовки, что все еще не может кардинально решить проблему недостаточного производства L-EGT. Были проанализированы пути биосинтеза LEGT в бактериях и грибах, и в будущем необходимо сконструировать стабильные и высокопродуктивные инженерные бактерии L-EGT с использованием методов генной инженерии в сочетании с современной зеленой и низкоуглеродной технологией ферментации для достижения крупномасштабного производства L-EGT, кардинально снижая стоимость производства LEGT.
Учитывая, что L-EGT обладает потенциалом для профилактики и лечения таких заболеваний, как рак, сердечно-сосудистые заболевания и когнитивные нарушения, но при этом не располагает убедительными данными клинических испытаний, необходимо активизировать дальнейшие исследования по испытаниям L-EGT.