吸着分離技術によるエルゴチオネイン生合成の進歩

エルゴチオネインとは何ですか?

エルゴチオネインは、1909 年にチャールズ タレットによって麦角菌から初めて単離された天然アミノ酸で、後にタレットによって命名されました。1911 年、Barger と Ewins はその構造をさらに解明し、エルゴチオネインがヒスチジンベタインに由来することを発見しました。

科学者たちは広範な研究を行った結果、ジメチルスルホキシド (DMSO) が有機化合物エルゴチオネインに変換できることを発見しました。エルゴチオネインは、抗酸化作用と抗炎症作用を備えた硫黄含有有機化合物で、組織の修復と再生を促進します。当初、エルゴチオネインは関節炎やその他の炎症性疾患の治療に使用されていました。しかし、さらなる科学的研究により、顔やスキンケアに応用され、ニキビ、膀胱炎、皮膚炎症、その他の皮膚疾患の治療に処方されるようになり、最も頻繁に使用される成分の 1 つになりました。

エルゴチオネインの経済成長の黄金時代: CAGR は 30% を超える

Market Watchのデータによると、エルゴチオネイン市場は2028年までに1億7,190万米ドルに達すると予測されており、2022年から2028年までのCAGRは36.2%と予想されています。世界市場の主要プレーヤーには、Tetrahedron、Mironova Labs、Blue California、Aktin Chemicals, Inc.、Sobeo Biotech などが含まれます。現在、北米が最大の市場シェアを占めており、約 47% を占め、中国、ヨーロッパがそれに続きます。製品セグメントに関しては、化学合成が最大であり、市場の 87% 以上を占めています。アプリケーション側では、医療分野が市場シェアの 50% 以上を占めています。

最近、科学研究者の間でエルゴチオネインに対する関心が高まっています。2011 年以来、PubMed はこのテーマに関する 300 件を超える学術論文を発表しており、これは 2000 年以前に発表された総数を超えています。

化粧品業界の花形原料が食品分野にも進出。

2014年からエルゴチオネインは中国国家医薬品監督管理局の「化粧品監督管理規則」に含まれています。その結果、エルゴチオネインは、その卓越した抗酸化特性により、エスティ ローダー、プロヤ、クリニーク、その他の主要ブランドの製品を含む、さまざまなタイプのスキンケア製品の主成分として利用されることが増えています。

エルゴチオネインは中国ではまだ食品への使用が承認されていませんが、ヨーロッパ、アメリカ、日本、その他の国や地域の食品産業では勢いが増しています。エルゴチオネインの独特の抗酸化特性により、エルゴチオネインはさまざまな食品への使用に有望な成分となっています。

2017年7月、欧州連合（EU）はエルゴチオネインを新しい食品成分として承認し、栄養補助食品に使用できるようになりました。一般人口の承認された1日摂取量は1日あたり30mgですが、3歳以上の子供は1日あたり20mgを摂取できます。ただし、妊娠中および授乳中の女性はエルゴチオネインを摂取しないことをお勧めします。

2018年、EUはエルゴチオネインの使用範囲をさらに拡大し、栄養補助食品に加えて、飲料、シリアルバー、その他の通常の食品への使用を許可しました。

2019年8月、エルゴチオネインは米国食品医薬品局から一般に安全と認められる（GRAS）認証を取得し、一般の食品への応用が可能になりました。

高価格の壁を打ち破る：合成バイオテクノロジーの役割

エルゴチオネインは、人体では合成できない必須栄養素であり、外部源から摂取する必要があります。しかし、現在のエルゴチオネイン原料の取得コストは1キログラムあたり約25万～35万元であり、ほとんどの国内化粧品ブランドにとって高額なコストを負担することが困難となっている。

化学合成と生物学的抽出はエルゴチオネイン原料を入手する 2 つの一般的な方法ですが、どちらの方法にも合成の難易度が高い、品質が低い、コストが高いなどの制限があります。工業生産の場合、菌糸体発酵技術を用いた生物学的発酵が最も一般的な方法です。

しかし、技術が未熟なため、製品の品質にはばらつきが大きく、含有量が低い（0.5％）配合品や発酵混合品がほとんどです。そのコストと可用性もテクノロジーによって制限されます。

高度な吸着および分離技術によりエルゴチオネインの生産が強化されます

サンレジンは、新しい合成生物学技術を活用した、的を絞った研究開発、高度なクロマトグラフィー装置、厳格な品質管理を使用して、均一粒子イオン交換樹脂を開発しました。この樹脂は、エルゴチオネインの製造に使用される既存の発酵プロセスの不純物と高塩分に対処するように設計されています。クロマトグラフィーの脱塩、脱色、精製に使用され、高塩系で 95% 以上の無機/有機塩除去率を達成し、導電率を 50μs/cm 未満に低下させます。

さらに、この樹脂の均一な粒子特性により、従来の樹脂と比較して、樹脂床内の圧力損失が低く、オンライン液体処理能力が大きく、樹脂の破損率が低く、不純物と塩の除去が良好です。これにより、生産コストが削減されながら、収率が向上し、生産効率が大幅に向上します。

エルゴタミン調製プロセスにおけるクロマトグラフィー分離精製システムの応用

サンレジン「セプソルート」 ® ハイスループット工業用分取クロマトグラフィー システムは、DAC シングルカラム クロマトグラフィー システムをベースにしており、コアとなる自社開発ポリマー シリーズ クロマトグラフィー フィラーと、さまざまなマトリックス、目的、大きな吸着容量、高い汚染防止性能、および耐アルカリ再生性を組み合わせています。このシステムは、バッチ混合物から高純度の物質を分離および精製することができ、高い分離効率と工業規模での生産という利点があり、大きな経済的メリットをもたらします。 

Sunresin 模擬移動床クロマトグラフィー装置の利点と特徴は次のように要約されます。
≁� 大規模なバッチ生産における製品の分離に適しています
≁� 高精度、高収率、低水消費量
≁� この装置は汎用性が高く、1 セットの装置で異なる製品を分別することができます。また、顧客のニーズに応じてポートの数を選択的に増やし、2 ～ 3 つの異なるコンポーネントを分離することもできます。