En un progreso importante en el campo de la biotecnología, un equipo de investigación ha desarrollado una tribu microbiana en Kaist que puede producir luteína en niveles adecuados para aplicaciones industriales. Este enfoque innovador, dirigido por el profesor distinguido Sang Yup Lee del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, utiliza técnicas de ingeniería de sistemas para abordar las ineficiencias que se ven en métodos de producción microbianos previos de luteína.
La luteína, un carotenoide xantofililo que prevalece en alimentos como la yema de huevo, las frutas y las verduras, se celebra por sus beneficios para la salud ocular, incluida la reducción del riesgo de degeneración macular y cataratas. Tradicionalmente, la luteína se extrae de las flores matrimoniales, aunque con desafíos, incluidos largos períodos de cultivo, altos costos laborales y bajos rendimientos de extracción que complican la producción a gran escala.
Para combatir estas limitaciones, los investigadores KAIST, incluido Ph.D. El candidato Hyunmin Eun y la Dra. Cindy Pricilia Surya Pabowo, concentraron sus esfuerzos para desarrollar una tensión de Corynebacterium glutamicum. Este microorganismo, conocido como generalmente reconocido (hierba), ofrece una alternativa más segura y viable a los sistemas utilizados anteriormente como tales como tales como como Mostraron fríoEspecialmente para alimentos y aplicaciones farmacéuticas debido a la ausencia de endotoxinas dañinas.
El equipo de investigación describió un método innovador para la producción de luteína con la ayuda de la glucosa como una fuente de carbono renovable, en la que se utilizaron estrategias avanzadas de ingeniería metabólica para evitar cuellos de botella metabólicos existentes que habían contratado intentos anteriores de síntesis de luteína microbiana. Al introducir los métodos de canales de electrones basados en enzimas, optimizaron las rutas metabólicas para mejorar el flujo de material a la producción de luteína y al mismo tiempo minimizan la formación de subproductos no deseados.
Debido a modificaciones cuidadosas, se identificaron y mejoraron los cuellos de botella cruciales dentro de la ruta biosintética de luteína. El estudio mostró que las enzimas Citocromo P450 requisitos de electrones fueron obstáculos significativos para la producción eficiente de luteína. Para establecer esto, el equipo implementó una estrategia de electrones -canal, lo que significa que el citocromo P450 desarrollado y las enzimas están organizadas espacialmente en andamios sintéticos además de sus socios reducciones, lo que lo hace más efectivo, una transferencia de electrones más efectiva y, por lo tanto, aumenta considerablemente los rendimientos de la lútea.
Durante las pruebas de fermentación de lotes federales, el optimizado C. glutamicum La tensión alcanzó un notable nivel de producción de 1.78 g/l de luteína en solo 54 horas, lo que demostró un contenido de luteína de 19.51 mg/g de peso de células secas (DCW) y una velocidad de productividad de 32.88 mg/l/h -A un nuevo estándar para la producción de luteína en diferentes microbianos.
Doctor en Filosofía. El candidato EUN expresó optimismo sobre las implicaciones futuras y declaró que este sistema microbiano podría reemplazar en última instancia los métodos tradicionales de extracción de vegetales para la luteína. Hizo hincapié en que las estrategias de ingeniería metabólica utilizadas en este estudio pueden adaptarse a la producción de otros productos naturales valiosos en la industria farmacéutica y nutracéutica.
Además, el profesor Lee subrayó la creciente demanda de tecnologías de producción eficientes a medida que las poblaciones mundiales envejecen, lo que predice un impacto significativo de las técnicas desarrolladas en su investigación sobre la producción de productos médicos y alimenticios esenciales. Este avance no solo refuerza la posición de Kaist en el panorama de la biotecnología, sino que también abre puertas para prácticas sostenibles y eficientes en la producción de conexiones naturales que son cruciales para la salud y el bien.
