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麥角硫因(ergothioneine, EGT)是一種稀有的天然手性氨基酸，具有良好的清除自由基、維持DNA合成、細胞免疫、抗輻射、美白及抗衰老等生理保護功能。麥角硫因作為一種稀有的高附加值產(chǎn)品，在食品、化妝品和生物醫(yī)藥等行業(yè)具有廣闊的應用前景。其主要功效包括增強免疫力、輔助降血糖、抗氧化、*體力疲勞和促進皮膚細胞膠原蛋白產(chǎn)生等。麥角硫因的生產(chǎn)工藝包括化學合成法、提取法和生物發(fā)酵法。

其中，化學合成法需要經(jīng)過8個繁瑣的步驟，很難控制產(chǎn)物的旋光性；提取法通常采用野生食用菌如靈芝(Ganoderma lucidum)、牛肝菌(Boletus edulis)等進行熱水浸提，菌培養(yǎng)周期長、產(chǎn)率低，導致生產(chǎn)成本高；生物發(fā)酵法則可以通過食用菌液體深層發(fā)酵或合成生物學構建高產(chǎn)工程菌等方式*生產(chǎn)麥角硫因。目前以大腸桿菌、釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)為底盤細胞，通過基因工程技術實現(xiàn)了麥角硫因合成酶的異源表達，但整體產(chǎn)量較低，因此提升工程菌生產(chǎn)麥角硫因的能力依然是推動麥角硫因市場發(fā)展的重點因素之一。江南大學王麗等通過在大腸桿菌中異源表達兩種合成途徑，發(fā)現(xiàn)來源于粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)的基因egt1可提高麥角硫因產(chǎn)量，同時改造了氨基酸前體的合成途徑，將產(chǎn)量提升至710.53 mg/L。

Tanaka團隊通過半胱氨酸合成與分泌能力篩選出一株高產(chǎn)菌株，整合egtA-E外源基因，將麥角硫因產(chǎn)量提升至1.3 g/L。天津科技大學近期發(fā)表的*數(shù)據(jù)顯示，通過在大腸桿菌宿主中異源過表達egtD、egtB、egt2、hisG、hisDBCHAFI、cys/serA和metK等基因，同時敲除tnaA基因，在2 L罐中發(fā)酵60 h后麥角硫因產(chǎn)量達到7.2 g/L，大幅提高了麥角硫因的產(chǎn)量和生產(chǎn)強度。江南大學康振團隊聚焦工程菌株前體供應能力不足的問題，證明了組氨酸利用是限制麥角硫因產(chǎn)量的關鍵因素，通過優(yōu)化組氨酸供給，同時利用CaCl2提升細胞膜通透性，成功將麥角硫因產(chǎn)量提升至2.01 g/L。  

 

隨著合成生物學技術生產(chǎn)麥角硫因產(chǎn)量逐漸提高，越來越多企業(yè)開始利用合成生物學技術替代提取技術。目前市場上麥角硫因的生產(chǎn)企業(yè)較多，海外主要有Tetrahedron、Mironova Labs和Blue California等，其中Tetrahedron市場占比接近60%，是*主要供應商之一。國內麥角硫因核心供應商包括華熙生物、西安賽邦生物等。華熙生物于*發(fā)布超純麥角硫因pure產(chǎn)品。

在市場管控方面，麥角硫因在不同*和地區(qū)的法規(guī)情況也各不相同，例如在歐盟，其被視為新資源食品和化妝品原料，在美國則被認為是膳食補充劑和化妝品，在*和日本，麥角硫因可作為化妝品原料和食品膳食補充劑。根據(jù)Global Info Research數(shù)據(jù)整理，**麥角硫因市場銷售額為9 680萬美元，市場主要由歐洲和北美占據(jù)，預計*將超過8億美元。同時，**麥角硫因產(chǎn)能達到1 200 t。