ملاتونین از میکروارگانیسم ها، جلبک ها و گیاهان به عنوان جایگزین های ممکن برای ملاتونین مصنوعی قسمت 1

خلاصه: مکمل‌های غذایی ملاتونین به طور گسترده در سراسر جهان مصرف می‌شوند و کشورهای توسعه‌یافته به عنوان بزرگترین مصرف‌کنندگان، با نرخ رشد سالانه تقریباً ۱۰ درصد تا سال ۲۰۲۷، عمدتاً در کشورهای در حال توسعه، مصرف می‌شوند. استفاده گسترده از ملاتونین در برابر اختلالات خواب و مشکلات خاص مانند جت لگ به کاربردهای دیگری مانند ضد پیری، ضد استرس، فعال سازی سیستم ایمنی، ضد سرطان و غیره اضافه شده است که به طور کلی باعث استفاده از آن شده است. بدون نسخه صنایع شیمیایی در حال حاضر 100 درصد نیاز بازار ملاتونین را پوشش می دهد. با انگیزه بخش هایی با عادات مصرف طبیعی تر، امکان دریافت ملاتونین از گیاهان، به نام فیتوملاتونین، چند سال پیش به وجود آمد. اخیراً، صنعت داروسازی میکروارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی را توسعه داده است که توانایی تولید ملاتونین طبیعی در بیوراکتورها افزایش یافته است. این مقاله جنبه‌های سنتز شیمیایی و بیولوژیکی ملاتونین را برای مصرف انسان، عمدتاً به عنوان یک مکمل غذایی، مرور می‌کند. مزایا و معایب به دست آوردن ملاتونین از میکروارگانیسم ها و فیتوملتونین از گیاهان و جلبک ها، و همچنین مزایای ملاتونین طبیعی، اجتناب از محصولات جانبی شیمیایی ناخواسته از سنتز شیمیایی ملاتونین مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. در نهایت، جنبه های اقتصادی و کیفی این محصولات جدید، که برخی از آنها در حال حاضر به بازار عرضه شده اند، تجزیه و تحلیل می شوند.

گلیکوزید سیستانچ همچنین می تواند فعالیت SOD را در بافت های قلب و کبد افزایش دهد و به طور قابل توجهی محتوای لیپوفوسین و MDA را در هر بافت کاهش دهد و به طور موثر رادیکال های مختلف اکسیژن فعال (OH-، H2O2 و غیره) را از بین ببرد و از آسیب DNA ناشی از آن محافظت کند. توسط رادیکال های OH گلیکوزیدهای فنیل اتانوئید سیستانچ دارای توانایی مهار قوی رادیکال های آزاد، توانایی کاهش بالاتری نسبت به ویتامین C، بهبود فعالیت SOD در سوسپانسیون اسپرم، کاهش محتوای MDA و اثر محافظتی خاصی بر عملکرد غشای اسپرم هستند. پلی ساکاریدهای سیستانچ می توانند فعالیت SOD و GSH-Px را در گلبول های قرمز و بافت ریه موش های آزمایشگاهی مسن ناشی از D-گالاکتوز افزایش دهند و همچنین محتوای MDA و کلاژن را در ریه و پلاسما کاهش دهند و محتوای الاستین را افزایش دهند. اثر پاک کنندگی خوب بر روی DPPH، طولانی شدن زمان هیپوکسی در موش های پیر، بهبود فعالیت SOD در سرم، و به تاخیر انداختن انحطاط فیزیولوژیکی ریه در موش های آزمایشگاهی پیر. و این پتانسیل را دارد که دارویی برای پیشگیری و درمان بیماری های پیری پوست باشد. در عین حال، اکیناکوزید موجود در سیستانچ توانایی قابل توجهی در از بین بردن رادیکال های آزاد DPPH دارد و می تواند گونه های فعال اکسیژن را از بین ببرد، از تخریب کلاژن ناشی از رادیکال های آزاد جلوگیری کند و همچنین اثر ترمیم خوبی بر آسیب آنیون رادیکال آزاد تیمین دارد.

روی Cistanche Side Effects Reddit کلیک کنید

【برای اطلاعات بیشتر: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

کلید واژه ها: مکمل های غذایی; GMOs; ملاتونین؛ میکروارگانیسم ها؛ فیتوملتونین؛ مواد خام گیاهی

1. معرفی

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) is widely used around the world as a  dietary supplement. In general, melatonin is used as a sleep aid supplement, a mild tranquilizer, a generalist antioxidant, and an anticancer and anti-aging component, among others [1]. According to the American Psychiatric Association (APA), approximately one-third of adults suffer from insomnia during their lifetime [2]. It manifests itself in ongoing problems falling asleep and staying asleep. Therefore, it is very likely that the use of synthetic melatonin will spread. In 2019, the global production of synthetic melatonin,  which was around 4000 tons, accounted for around 1.3 billion USD. This vast market is fully assisted by the chemical melatonin, whose synthesis process is very cheap, effective, and,  therefore, lucrative. The melatonin market is expected to grow at a CAGR (compound annual growth rate) of >10 درصد در 5 سال آینده. با این افزایش قابل توجه تقاضا، مشکلات بی خوابی ناشی از همه گیری کووید{2}} از اهمیت زیادی برخوردار بوده است [3]. آمریکای شمالی با اختلاف بیشترین مصرف را دارد و پس از آن اروپا قرار دارد. بازار جهانی ملاتونین عمدتاً توسط چند شرکت بزرگ کنترل می شود، مانند BASF، Aspen Pharmacare Australia، Nature's Bounty، Pfizer Inc.، Natrol LLC، Aurobindo Pharma و Biotics Research Co. توجه داشته باشید که مصرف ملاتونین برای اهداف پزشکی شامل حدود 50 درصد ملاتونین مصنوعی تولید شده؛ بقیه کاربردهای شیمیایی و صنعتی دارند [2،4].

از نظر بیولوژیکی، ملاتونین یک مولکول است که به طور گسترده در تمام قلمروهای موجودات زنده توزیع شده است [5]. در سال 1958 در غده صنوبری گاو [6] و بعداً در انسان [7] کشف شد، یکی از زیست مولکول‌های مورد مطالعه است و عملکردهای متعدد آن عمدتاً در پستانداران [8،9] و همچنین در ماهی‌ها شناخته شده است. [10-12]، طیور [13،14] و بی مهرگان [15]. در سلول های حیوانی و انسانی، ملاتونین به عنوان یک آنتی اکسیدان عمل می کند - نقش مرتبطی که در سال 1993 به آن نسبت داده شد [16-18]. ملاتونین به عنوان یک محافظ جالب سلولی در موقعیت های استرس زا، در جنبه های مختلف فیزیولوژیکی در انسان عمل می کند و طبق مطالعات متعدد، باعث بهبود بیماری ها و اختلالات مختلف می شود. شکل 1 برخی از اعمال محافظتی و تنظیمی ملاتونین را در انسان نشان می دهد و ملاتونین را به عنوان یک مولکول پلیوتروپیک جالب نشان می دهد که به دلیل ارتباط آن، نقش ملاتونین در تنظیم متابولیسم لیپید و گلوکز، القای مقاومت به انسولین شبانه و انسولین روزانه برجسته است. حساسیت به نظر می رسد این اثر با روزه داری شبانه و تغذیه روزانه مرتبط است و از افزایش وزن بیش از حد جلوگیری می کند [19]. ما همچنین نقش آن را به عنوان یک عامل ضد انکوژن، مهار رشد، تکثیر و متاستاز چندین تومور برجسته می کنیم. درمان تومورها با ملاتونین حساسیت شیمی درمانی و پرتودرمانی را بهبود بخشیده و به عنوان یک مولکول هم افزایی در کنترل سلول های سرطانی عمل می کند. علاوه بر این، ملاتونین آسیب حاد سلول های طبیعی را کاهش می دهد و از آنها در برابر سمیت دارویی محافظت می کند، احتمالاً با افزایش پاسخ های ایمنی [20-22]. از جمله اختلالات و بیماری هایی که اثرات مفید ملاتونین در آنها مورد مطالعه قرار گرفته است، موارد عصبی مانند آلزایمر، پارکینسون، فیبرومیالژیا، افسردگی، اختلال کم توجهی بیش فعالی، اوتیسم و ​​میگرن است. مشکلات سلامت قلبی عروقی، از جمله کلسترول بالا، فشار خون بالا، سندرم متابولیک و عدم تعادل گلیسمی؛ مشکلات سلامت دستگاه گوارش، مانند رفلاکس معده، زخم، و سندرم روده تحریک پذیر؛ مشکلات سلامت ایمنی، مانند مولتیپل اسکلروزیس، پاسخ های خودایمنی (استرس ورزشی، استرس سمی، پسوریازیس، و غیره)، سپسیس، کووید{21}}، و غیره [3,23-26]; و همچنین استئوپنی [27]، سارکوپنی [28]، پره اکلامپسی، باروری، سندرم تخمدان پلی کیستیک، و یائسگی، در میان دیگران [29-32]. با این حال، حتی اگر ملاتونین مولکولی است که از دهه 1950 به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است، مطالعات انجام شده نیاز به آزمایش‌های دوسوکور بالینی و گسترده‌تری دارد تا عملکرد پلیوتروپیک گاهی گیج‌کننده آن را روشن کند [33،34].

با این حال، ملاتونین به عنوان هورمون تنظیم کننده خواب شناخته شده است. سطوح نوسانی آن در جریان خون با توجه به دوره‌های روشنایی و تاریکی (ریتم‌های شبانه‌روزی) به دلیل ترشح ملاتونین توسط غده صنوبری یکی از جنبه‌های مورد مطالعه و شناخته شده این مولکول است. افزایش سطح ملاتونین خون در طول اولین دوره خواب به حدود 150-220 قطب در میلی لیتر بر شروع خواب تأثیر می گذارد، تأخیر خواب و تکه تکه شدن را کاهش می دهد و مدت و کیفیت خواب را افزایش می دهد [1،35،36]. ملاتونین به عنوان یک هماهنگ کننده داخلی چرخه خواب و بیداری شبانه روزی و ریتمیک فصلی عمل می کند. از این نظر، بسیاری از اختلالات خواب با ملاتونین درمان شده اند، از جمله سندرم فاز خواب تاخیری، اختلال خواب کار در شیفت شب، اختلال عاطفی فصلی، اختلالات خواب در نابینایان و پیری، و اختلالات پاتوفیزیولوژیک کودکان، با بهبود قابل توجه در کیفیت خواب. 37-41]. شایع‌ترین اختلالی که با ملاتونین درمان می‌شود، جت لگ است - مرحله‌زدایی در ریتم‌های خواب و بیداری پس از پروازهای بین اقیانوسی [42-45]. احتمالاً تأکید در مطالعات بر نقش آن به عنوان یک تنظیم کننده خواب باعث عدم مطالعاتی در مورد نقش احتمالی آن در بسیاری از جنبه های فیزیولوژیکی و بالینی دیگر شده است.

ملاتونین در گیاهان، به اصطلاح فیتوملتونین، به طور همزمان توسط سه گروه تحقیقاتی در مواد گیاهی متنوع در سال 1995 کشف شد [46-48]. اصطلاح فیتوملتونین که به ملاتونین با منشاء گیاهی (گیاهان و جلبک ها) اشاره دارد، برای تمایز آن از ملاتونین حیوانی و/یا مصنوعی استفاده می شود. این اصطلاح بسیار گسترده است و به طور مداوم در مطالعات فیتوشیمی، فیزیولوژی گیاهی، گیاه شناسی، شیمی مواد غذایی و غیره بر روی ملاتونین گیاه استفاده می شود. در گیاهان، فیتوملاتونین نیز یک مولکول پلیوتروپیک است که نقش های متعددی را در پاسخ های فیزیولوژیکی متنوع ارائه می دهد (شکل 1). تنظیم ملاتونین جنبه‌هایی مانند فتوسنتز، از جمله جذب CO2 روزنه‌ای و مصرف آب، متابولیسم کربوهیدرات، لیپید، نیتروژن و گوگرد و متابولیسم ساده فنل، فلاونوئید و ترپنوئید، نشان‌دهنده علاقه‌ی حیاتی به فرآیندهای اساسی و فنی رویشی است. (جوانه‌زنی، رشد گیاه، ریشه‌زایی، انشعاب و غیره) و نمو زایشی، از جمله باروری، پارتنوکارپی، رشد بذر و میوه، رسیدن، پیری، و حفظ میوه‌ها و گل‌های شاخه بریده [49-53]. به طور کلی، ملاتونین این فرآیندها را از طریق عملکرد شبکه هورمون گیاهی تنظیم می کند، چندین فاکتور بیوسنتز، کاتابولیک و رونویسی را که مرتبط با هورمون گیاهی هستند، بالا/پایین می کند [54-56]. یکی از جنبه های مورد علاقه زراعی و بیوتکنولوژیکی، نقش فیتوملاتونین به عنوان یک محرک تحمل در برابر تنش های زیستی و غیرزیستی است [57-68] (شکل 1). در حال حاضر، فیتوملاتونین به عنوان یک ابزار جالب سازگار با محیط زیست برای کنترل بیماری های بیولوژیکی و تسهیل مقاومت / سازگاری گیاهان به / در برابر تغییرات آب و هوایی ارائه می شود.

2. بیوسنتز ملاتونین

ملاتونین یک ترکیب استیله شده است که از سروتونین به دست می آید. هر دو آمین اندولیک از اسید آمینه تریپتوفان در یک مسیر بیوسنتزی سنتز می شوند که به طور گسترده در حیوانات و گیاهان مورد مطالعه قرار گرفته است [69،70]. در گیاهان، تریپتوفان توسط آنزیم تریپتوفان دکربوکسیلاز (TDC) به تریپتامین تبدیل می شود (شکل 2). سپس تریپتامین توسط تریپتامین {{4}هیدروکسیلاز (T5H) به 5-هیدروکسی تریپتامین (سروتونین) تبدیل می شود، آنزیمی که به طور گسترده در برنج مورد مطالعه قرار گرفته است، و می تواند با بسیاری از سوبستراها عمل کند، اگرچه این مورد مطالعه نشده است. عمیق. سروتونین توسط سروتونین N-استیل ترانسفراز (SNAT) N-استیله می شود. سپس N-acetylserotonin توسط استیل سروتونین متیل ترانسفراز (ASMT) - هیدروکسی ایندول-O- متیل ترانسفراز - متیله می شود که ملاتونین تولید می کند. در گیاهان، متیلاسیون N-acetylserotonin می‌تواند توسط کافئیک اسید O-methyltransferase (COMT) نیز انجام شود، دسته‌ای از آنزیم‌ها که می‌توانند بر روی انواع زیرلایه‌ها از جمله کافئیک اسید و کوئرستین عمل کنند [71]. سروتونین همچنین ممکن است توسط ASMT/COMT به 5-متوکسی تریپتامین تبدیل شود تا ملاتونین پس از عمل SNAT تولید شود. این مسیر در موقعیت‌های پیری و/یا استرس رخ می‌دهد [70،72]. علاوه بر این، ملاتونین را می توان از طریق تشکیل N-استیل تریپتامین توسط SNAT تولید کرد که توسط T5H به N-استیل سروتونین تبدیل می شود [73]، اگرچه این مسیر نشان داده نشده است، احتمالاً به این دلیل که T5H کمترین آنزیم مسیر مورد مطالعه است. (شکل 2). جالب توجه است که تا چهار ژن کد کننده هیستون داستیلازها (DAC) در گیاهان برنج شناسایی شده است که می توانند مراحل سروتونین به N-استیل سرتونین و از 5-متوکسی تریپتامین به ملاتونین را معکوس کنند. DAC که در کلروپلاست بیان می‌شود، فعالیت آنزیمی را نسبت به N-استیل‌سروتونین، N-استیل تریپتامین و ملاتونین نشان می‌دهد، با بیشترین فعالیت داستیلاز برای N-استیل تیرامین [74].

در سلول های حیوانی، سروتونین از 5-هیدروکسی تریپتوفان پس از عمل متوالی تریپتوفان هیدروکسیلاز (TPH) و TDC تشکیل می شود. اگرچه TPH در گیاهان شناسایی نشده است، اما وجود 5-هیدروکسی تریپتوفان نشان می دهد که برخی از فعالیت های آنزیمی، مانند TPH، به میزان کمتری در سلول های گیاهی عمل می کند. علاوه بر این، ملاتونین را می توان از طریق تشکیل 5-متوکسی تریپتامین، عمدتاً تحت شرایط استرس همانطور که توسط چندین نویسنده پیشنهاد شده است، تولید کرد، که نشان می دهد مسیر بیوسنتز ملاتونین ممکن است مسیرهای جایگزین مختلفی را در مقایسه با سلول های حیوانی، با توانایی بیشتر برای سازگاری دنبال کند. تغییرات متابولیک در گیاهان [72،75]. تمام آنزیم های نام برده شده در برنج و آرابیدوپسیس شناسایی و مشخص شده اند، به جز TPH که در حیوانات به خوبی شناخته شده است اما در گیاهان شناخته شده نیست. با این وجود، برخی از نویسندگان پیشنهاد کرده اند که T5H می تواند به عنوان یک هیدروکسیلاز با ویژگی کم سوبسترا عمل کند و قادر است در تمام مراحل هیدروکسیلاسیون شرح داده شده عمل کند [70،76-79]. همین ویژگی گسترده سوبسترا را می توان به آنزیم های SNAT، ASMT و COMT نیز نسبت داد. واسطه های ملاتونین در بخش های مختلف درون سلولی مانند سیتوپلاسم، شبکه آندوپلاسمی، میتوکندری و کلروپلاست تولید می شوند که مراحل آنزیمی بعدی را تعیین می کنند [80،81].

در میکروارگانیسم ها، مطالعات کمی در مورد مسیر بیوسنتز ملاتونین وجود دارد [82]. ساکارومایس ها و باکتری ها (ژئوباسیلوس، باسیلوس و سودوموناس) هم سروتونین و هم ملاتونین را در غلظت های مختلف تولید می کنند [83-89]. علاوه بر این، تولید ملاتونین توسط سایر نویسندگان در کشت مخمرهای Pichia kluyveri، Saccharomyces cerevisiae، و S. uvarum و باکتری ها (Agrobacterium، Pseudomonas، Variovorax، Bacillus، و Oenococcus) و قبلاً مشاهده شد [85،90،91]. در باکتری‌های فتوسنتزی Rhodospirillum rubrum [92] و Erythrobacter longus [93] و Escherichia coli [94].

در مخمر ساکارومایسس سرویزیه، بر خلاف گیاهان و حیوانات، به نظر می رسد که بیوسنتز 5-هیدروکسی تریپتوفان از تریپتوفان انجام نمی شود. جالب توجه است که به نظر می رسد چندین مرحله توصیف شده در S. cerevisiae برگشت پذیر هستند، مانند بین 5-هیدروکسی تریپتوفان و سروتونین، N-استیل سروتونین و ملاتونین، و 5-متوکسی تریپتامین و ملاتونین [90،95]، همانطور که در شکل 2 توضیح داده شده است. در Bacillus amyloliquefaciens SB-9 و Pseudomonas fluorescens RG11، 5- هیدروکسی تریپتوفان، سروتونین و N-acetylserotonin، اما تریپتامین شناسایی نشد [85،{12}}]. بنابراین، چندین ژن با منشا باکتریایی برای ساخت سویه اشریشیا کلی تولید کننده ملاتونین استفاده شد. به عنوان مثال، ژن DDC که یک اسید آمینه دکربوکسیلاز معطر را از Candidatus Koribacter همه کاره Ellin 345 و Draconibacterium orientale کد می کند و ژن AANAT که یک آلکیلامین N-استیل ترانسفراز را از Streptomyces griseofuscus کد می کند، مورد سنجش قرار گرفت [96,97]. بدون شک، مطالعات بیشتری برای روشن شدن مسیرهای بیوسنتزی کامل ملاتونین در میکروب های مختلف پروکاریوتی و یوکاریوتی مورد نیاز است [82].

3. ملاتونین بیولوژیکی در مقابل ملاتونین مصنوعی

در ابتدا، ملاتونین برای مطالعات تجربی و بالینی از منابع حیوانی (عمدتاً از غده صنوبری و ادرار) با خطر انتقال ویروسی به دست آمد [98،99]. این تکنیک ها زمانی که ملاتونین را می توان با سنتز شیمیایی به دست آورد، کنار گذاشته شد [100]. در حال حاضر تمام ملاتونین مورد استفاده برای مصارف صنعتی و پزشکی با استفاده از روش های سنتز شیمیایی به دست می آید. این روش ها که در دهه 1980 مشکلات جدی را به همراه داشت، از جمله مرگ و میر ناشی از وجود محصولات جانبی سنتز تریپتوفان [101]، امروزه بسیار ایمن تر و کارآمدتر هستند. با این حال، آماده سازی ملاتونین وجود مجموعه کاملی از محصولات جانبی نامطلوب را به دلیل ماهیت سمی آنها توصیف کرده است. شکل 3 سه مورد از متداول ترین مسیرهای سنتز شیمیایی ملاتونین و محصولات جانبی تولید شده در سنتز آن را نشان می دهد [102]. سنتز ملاتونین از مشتقات تریپتوفان (شکل 3، طرح الف) محصولات جانبی سمی تولید می کند که گاهی باعث بیماری های مهمی مانند سندرم ائوزینوفیلی-میالژیا [101,103,104] شده است، در حالی که رایج ترین روش ها (شکل 3، طرح B) برای سنتز ملاتونین از فتالیمید [105] تردیدهای مهمی را در مورد سمیت چندین محصول جانبی تولید شده ایجاد می کند [106]. علاوه بر این، واکنش های فیشر ایندول از آلیلامین (شکل 3، طرح C) واکنش دهنده های خطرناک و سمی را نشان می دهد [107].

از سوی دیگر، به دست آوردن ملاتونین از منابع بیولوژیکی غیر حیوانی به عنوان یک تعهد قوی به آینده ارائه می شود، نه برای جایگزینی ملاتونین مصنوعی، بلکه به عنوان یک منبع مکمل طبیعی تر و جایگزین [108].

4. راهبردهای به دست آوردن ملاتونین بیولوژیکی

ملاتونین در همه گونه‌های زیستی شناخته شده، از پروکاریوت‌ها تا یوکاریوت‌ها، از جمله مخمرها، جلبک‌ها، قارچ‌ها و گیاهان و همچنین حیوانات وجود دارد [80,109-111]. در زیر، روش های توسعه یافته در میکروارگانیسم ها و گیاهان به عنوان منابع احتمالی ملاتونین طبیعی ارائه شده است.

4.1. ملاتونین از میکروارگانیسم ها

آ. ساکارومایسس

اولین رویکرد برای تولید ملاتونین بیولوژیکی اخیرا توسط گروهی از شرکت داروسازی دانمارکی Novo Nordisk با استفاده از ساکارومایسس سرویزیه اصلاح شده ژنتیکی انجام شده است (جدول 1، محصول شماره 1). ژرمن و همکارانش یک مسیر ملاتونین نوترکیب را در سویه‌ای از مخمر ساختند که حاوی ژن‌های هترولوگ بود که چندین آنزیم بیوسنتز ملاتونین و مسیرهای پشتیبان هم فاکتور را کد می‌کرد [112]. مخمر تراریخته ژن های مختلفی از Rattus norvegicus، Lactobacillus ruminis، Pseudomonas aeruginosa، Homo sapiens، Schistosoma mansoni، Bos Taurus و Salmonella enterica را کدگذاری کرد. با تغذیه مخمرها فقط گلوکز و استیل Co-A، تولید ملاتونین در 76 ساعت به 14.5 میلی گرم در لیتر رسید. با این وجود، به گفته نویسندگان دیگر، برخی از مشکلات، مانند تجمع N-acetylserotonin بالا در سلول های مخمر، بیان نامتعادل ژن، و شناسایی برخی از واسطه های سمی بالقوه، باید مورد توجه قرار گیرد [113].

ب اشرشیاکلی

در رویکرد دوم، این بار با استفاده از کشت اشرشیاکلی اصلاح شده با تراریخته (جدول 1، محصول شماره 2)، Novo Nordisk تولید ملاتونین بیولوژیکی را از سویه هترولوگ ساخته شده از E. coli نوترکیب، شامل چندین ژن مانند ژن TDC گزارش کرد. از Candidatus Koribacter همه کاره، ژن SNAT از Streptomyces griseofuscus و ژن ASMT انسانی. علاوه بر این، برخی از ژن‌های مرتبط با تریپتوفان مسدود یا حذف شدند تا از سرکوب نامطلوب، تخریب و انتقال صادرات جلوگیری شود [96،97]. پس از چندین بهبود سویه و تغذیه با نمک‌های معدنی، ویتامین‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها، سلول‌های کشت‌شده ملاتونین را با 1 گرم در لیتر با استفاده از گلوکز به عنوان تنها منبع کربن و تا 2 گرم در لیتر در سلول‌های تغذیه‌شده با تریپتوفان تولید کردند. با سطوح ناچیز محصولات جانبی. بنابراین، به گفته نویسندگان، این گونه های GMO E. coli ممکن است مبنایی برای تولید ملاتونین تجاری بیولوژیکی در آینده با استفاده از کارخانه های سلول های میکروبی باشد. با این وجود، استفاده از ارگانیسم‌های تراریخته برای تولید مواد برای مصرف انسان زمانی می‌تواند مشکل‌ساز باشد که هدف، رساندن یک محصول طبیعی به مصرف‌کننده حساس یا مصرف‌کننده ضد GMO باشد.

ج باکتری اسید لاکتیک

همانطور که در [114] گزارش شده است، ملاتونین نیز به صورت صنعتی توسط تخمیر میکروبی تولید شد. بیوسنتز ملاتونین توسط باکتری های اسید لاکتیک چند سویه مانند لاکتوباسیلوس sp هدایت شد. (L. brevis, acidophilus, bulgaricus, casei subspecies. sake, fermentum, helveticus subspec. jogorti, plantarum); Bifidobacterium sp. (B. breve spp. breve، longum spp. infantis); Enterococcus sp. (E. faecalis TH10); و استرپتوکوک ترموفیلوس. محصولات تولید شده تحت این فناوری توسط آزمایشگاه های تغذیه کوانتوم (تگزاس، ایالات متحده آمریکا) به عنوان قطره ملاتونین، Qultured™، حاوی 8 میلی گرم ملاتونین مخمر به بازار عرضه می شوند (جدول 1، محصول شماره 3).

د کلرلا

محصولی از جلبک ها Herbatonin® (جدول 1، محصول شماره 4) است که در قرص های حاوی 0.3 یا 3 میلی گرم فیتوملاتونین فرموله شده است، اگرچه در اروپا در دوزهای 0 به بازار عرضه می شود. و 1.9 میلی گرم، طبق قوانین اتحادیه اروپا. این فرمولاسیون حاوی چندین گونه گیاهی مانند برنج (Oryza sativa L.) و یونجه (Medicago sativa L.) همراه با جلبک سبز Chlorella pyrenoidosa و C. vulgaris است. داده‌های ما نشان می‌دهد که این ریزجلبک‌ها بیش از 2-15 نانوگرم در گرم DW-1 ندارند [115]، و گونه‌های گیاهی همراه حاوی سطوح بسیار پایین فیتوملاتونین، 1-5 ng·g-1 در برنج و 16 نانوگرم در گرم هستند. -1 در یونجه [116]. حضور کلرلا نشان می دهد که فیتوملاتونین عمدتاً از طریق کشت جلبک سبز در بیوراکتورها به دست می آید که احتمالاً با پیش سازهایی مانند تریپتوفان تغذیه می شود، به روشی مشابه در بومادران [117]، اگرچه هیچ اطلاعات منتشر شده ای در مورد روش وجود ندارد. به دست آوردن این عصاره های غنی از فیتوملاتونین، فقط خصوصیات بیوشیمیایی آنها [118]. همچنین هیچ داده ای در مورد کنترل حضور سیانوتوکسین در این عصاره ها به دلیل آلودگی احتمالی سیانوباکتری ها (جلبک های سبز آبی) وجود ندارد. این سیانوتوکسین ها دارای چندین اثر ناخواسته مرتبط با سرطان زایی، سمیت کبدی و سمیت عصبی هستند. بنابراین، تشخیص سیانوتوکسین ها در برخی مکمل های غذایی جلبکی نیاز به کنترل کیفیت بهتر را تقویت می کند [119,120].

【برای اطلاعات بیشتر: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】