Метаболическая инженерия Escherichia coli для эффективного производства L-аланил-L-глутамина

Новые технологии в продуктах. Метаболическая инженерия.

Аминокислота Глутамин (l-Gln) играет важную роль в поддержании функции кишечника, укреплении иммунитета, поддержании гомеостаза внутренней среды и повышении адаптивности организма к стрессу. 

Во время болезни или в стрессовых условиях потребность в глутамине превышает его поступление в организм, и он становится условно незаменимым. 

Поступление экзогенного l-глутамина или глутамилдипептида с пищей является актуальным решением в области питания для устранения дефицита глутамина в организме и может применяться в клинической практике и практике нутрициолога. 

Однако некоторые свойства глутамина (низкая растворимость в воде, лёгкое разложение и плохая термостабильность, а также образование токсичного соединения (пироглутамат) при термической стерилизации) ограничивают его применение в медицине. 

Из-за нестабильности глутамина его низкий выход в процессе синтеза является серьёзной проблемой.

Разработаны новые химические и биотехнологические методы производства глутамина.

L-аланил и L-глутамин — важные для организма аминокислоты.

Они широко используется в клиническом лечении, послеоперационной реабилитации, спортивной медицине и других областях.

Для синтеза аминокислот в настоящее время используется метод метаболической инженерии путем создания модуля из глутаминовой кислоты с использованием фермента глутаминсинтетазы (GlnA). 

С помощью воздействия на ферменты пептидазы, скрининга, внедрения модуля синтеза глутамина и балансировки модулей синтеза собственно глутамина и дипептида L-аланил-L-глутамин (сокращенно AQ) для повышения выхода AQ разработан метаболически модифицированный штамм кишечных бактерий для производства AQ (представляет собой фабрику микробных клеток для эффективного производства AQ с промышленным потенциалом).

Этот МЕТОД МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ ПОЗВОЛЯЕТ СИНТЕЗИРОВАТЬ L-аланил-L-глутамин—дипептид глутамина и аланина, который более стабилен и растворим в воде, чем глутамин. 

В организме дипептид AQ гидролизуется с высвобождением глутамина и аланина.

AQ является источником глутамина, обладает более высокой биодоступностью и коротким периодом полураспада, не наносит накопительного вреда организму, поэтому в клинической практике и в нутрициологии и спортивной медицине его используют вместо глутамина.

Коммерческий спрос на AQ растёт по мере появления новых областей применения и разработки новых продуктов на основе AQ.

Продукт компании НСП Пептовит с L-карнитином и магнием содержит аминокислоты L-аланин и L-глутамин, что обеспечивает необходимое поступление и усвоение их в организм.

Продукт Пептовит содержит глутамин из гидролизата молочной сыворотки, что делает невозможным возникновение токсичных продуктов глутамина и увеличивает эффективность продукта. Пептовит с L-карнитином и магнием рекомендуют здоровым, при занятии фитнесом, ЗОЖ и больным людям с нарушениями пищеварения, после тяжелых заболеваний, травм и операций для наращивания мышечной массы, повышения физической выносливости, как дополнительный источник качественного и низкоаллергенного белка при грудном вскармливании малышей и питания молодых мам.

Также рекомендуется при белковом дефиците у пациентов после химиотерапии и лучевой терапии.

https://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-020-01369-2