Aprimorando a biossíntese de ergotioneína por meio da tecnologia de adsorção e separação.

O que é ergotioneína?

A ergotioneína é um aminoácido natural que foi isolado pela primeira vez do fungo ergot por Charles Tanret em 1909, que posteriormente lhe deu o nome. Em 1911, Barger e Ewins elucidaram ainda mais sua estrutura, descobrindo que a ergotioneína é derivada da histidina betaína.

Após extensa pesquisa, cientistas descobriram que o dimetilsulfóxido (DMSO) pode ser transformado no composto orgânico ergotioneína. A ergotioneína é um composto orgânico sulfurado com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, capaz de promover a reparação e regeneração de tecidos. Inicialmente, a ergotioneína era utilizada no tratamento de artrite e outras doenças inflamatórias. Contudo, por meio de novas investigações científicas, passou a ser aplicada em cuidados faciais e da pele, sendo prescrita para o tratamento de acne, cistite, inflamações cutâneas e outras afecções da pele, tornando-se um dos ingredientes mais utilizados.

Era de ouro do crescimento econômico para a ergotioneína: taxa de crescimento anual composta superior a 30%

De acordo com dados da Market Watch, o mercado de ergotioneína deverá atingir US$ 171,9 milhões até 2028, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) esperada de 36,2% entre 2022 e 2028. Os principais players do mercado global incluem Tetrahedron, Mironova Labs, Blue California, Aktin Chemicals, Inc., Sobeo Biotech e outros. A América do Norte detém atualmente a maior participação de mercado, representando aproximadamente 47%, seguida pela China e Europa. Em termos de segmentos de produtos, a síntese química é o maior, representando mais de 87% do mercado. No que diz respeito às aplicações, o setor médico responde por mais de 50% da participação de mercado.

Recentemente, tem havido um interesse crescente entre os pesquisadores científicos pela ergotioneína. Desde 2011, o PubMed publicou mais de 300 artigos acadêmicos sobre o tema, superando o número total publicado antes de 2000.

O ingrediente estrela da indústria cosmética, agora em expansão para o setor alimentício.

Desde 2014, a ergotioneína foi incluída no "Regulamento sobre a Supervisão e Administração de Cosméticos" da Administração Nacional de Produtos Médicos da China. Como resultado, a ergotioneína tem sido cada vez mais utilizada como ingrediente principal em diversos tipos de produtos para cuidados com a pele devido às suas excepcionais propriedades antioxidantes, incluindo os de marcas líderes como Estée Lauder, PROYA, Clinique e outras.

Embora a ergotioneína ainda não tenha sido aprovada para uso em produtos alimentícios na China, ela está ganhando força nas indústrias alimentícias da Europa, das Américas, do Japão e de outros países e regiões. As propriedades antioxidantes únicas da ergotioneína a tornam um ingrediente promissor para uso em diversos produtos alimentícios.

Em julho de 2017, a União Europeia (UE) aprovou a ergotioneína como um novo ingrediente alimentar, permitindo seu uso em suplementos dietéticos. A ingestão diária aprovada para a população em geral é de 30 mg por dia, enquanto crianças com mais de 3 anos podem ingerir 20 mg por dia. No entanto, recomenda-se que mulheres grávidas e lactantes não consumam ergotioneína.

Em 2018, a UE expandiu ainda mais o âmbito de utilização da ergotioneína, permitindo o seu uso em bebidas, barras de cereais e outros alimentos comuns, além de suplementos alimentares.

Em agosto de 2019, a ergotioneína recebeu a certificação GRAS (Geralmente Reconhecida como Segura) da Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (FDA), permitindo sua aplicação em alimentos comuns.

Superando a barreira dos altos preços: o papel da biotecnologia sintética

A ergotioneína é um nutriente essencial que o corpo humano não consegue sintetizar e precisa ser obtida de fontes externas. No entanto, o custo atual de aquisição da matéria-prima de ergotioneína gira em torno de 250 a 350 mil RMB por quilograma, o que torna esse alto custo um desafio para a maioria das marcas de cosméticos nacionais.

A síntese química e a extração biológica são duas formas comuns de acesso à matéria-prima ergotioneína, mas ambos os métodos apresentam limitações, como alta dificuldade de síntese, baixa qualidade e alto custo. Para a produção industrial, o método mais comum é a fermentação biológica utilizando a tecnologia de fermentação micelial.

No entanto, devido à tecnologia ainda em desenvolvimento, a qualidade dos produtos varia muito, sendo a maioria produtos compostos com baixo teor (0,5%) ou misturas de fermentação. O custo e a disponibilidade desses produtos também são limitados pela tecnologia.

Tecnologias avançadas de adsorção e separação aumentam a produção de ergotioneína.

A Sunresin desenvolveu uma resina de troca iônica de partículas uniformes (UPI) por meio de pesquisa e desenvolvimento direcionados, equipamentos cromatográficos avançados e rigoroso controle de qualidade, utilizando novas tecnologias de biologia sintética. Essa resina foi projetada para lidar com as impurezas e o alto teor de sal dos processos de fermentação existentes usados ​​para produzir ergotioneína. Ela é utilizada para dessalinização cromatográfica, descoloração e purificação, atingindo uma taxa de remoção de sais inorgânicos/orgânicos superior a 95% em sistemas com alta concentração de sal, reduzindo a condutividade para menos de 50 μS/cm.

Além disso, a uniformidade das partículas da resina permite menor queda de pressão no leito resinoso, maior capacidade de processamento de líquidos em linha, menor taxa de quebra da resina e melhor remoção de impurezas e sais em comparação com resinas convencionais. Isso resulta em maiores rendimentos e eficiência de produção significativamente aprimorada, ao mesmo tempo que reduz os custos de produção.

Aplicação de um sistema de separação e purificação cromatográfica no processo de preparação da ergotamina.

Sepsolut da Sunresin ®O sistema de cromatografia preparativa industrial de alto rendimento é baseado no sistema de cromatografia de coluna única DAC e combina uma série de polímeros de desenvolvimento próprio com diferentes matrizes, finalidades, grande capacidade de adsorção, alto desempenho antipoluição e regeneração resistente a álcalis. Este sistema é capaz de isolar e purificar substâncias de alta pureza a partir de misturas em lote, com as vantagens de alta eficiência de separação e produção em escala industrial, resultando em benefícios econômicos significativos. 

As vantagens e características do equipamento de cromatografia de leito móvel simulado da Sunresin são resumidas a seguir:
✸ Adequado para separação de produtos em larga escala na produção em lotes.
✸ Alta precisão, alto rendimento e baixo consumo de água
✸ O equipamento possui grande versatilidade, sendo capaz de separar diferentes produtos com um único conjunto. Além disso, permite aumentar seletivamente o número de portas de acordo com as necessidades do cliente, possibilitando a separação de 2 a 3 componentes distintos.