흡착 및 분리 기술을 통한 에르고티오네인 생합성 발전

에르고티오네인이란?

에르고티오네인은 1909년 찰스 탄렛이 처음으로 맥각균에서 분리한 자연 발생 아미노산으로, 이후 이름을 붙였습니다. 1911년, 바거와 에윈스는 에르고티오네인이 히스티딘 베타인에서 유래한다는 것을 발견하면서 구조를 더욱 자세히 설명했습니다.

과학자들은 광범위한 연구를 수행한 후 디메틸 설폭사이드(DMSO)가 유기 화합물 에르고티오네인으로 변환될 수 있다는 것을 발견했습니다. 에르고티오네인은 항산화 및 항염 특성을 가진 유황 함유 유기 화합물로, 조직 복구 및 재생을 촉진할 수 있습니다. 처음에 에르고티오네인은 관절염 및 기타 염증성 질환을 치료하는 데 사용되었습니다. 그러나 추가 과학적 조사를 통해 얼굴 및 피부 관리에 적용되었고 여드름, 방광염, 피부 염증 및 기타 피부 질환을 치료하는 데 처방되었으며 가장 자주 사용되는 성분 중 하나가 되었습니다.

에르고티오네인의 경제 성장 황금기: CAGR 30% 초과

Market Watch 데이터에 따르면, 에르고티오네인 시장은 2028년까지 1억 7,190만 달러에 도달할 것으로 예상되며, 2022-2028년 사이에 36.2%의 CAGR이 예상됩니다. 글로벌 시장의 주요 기업으로는 Tetrahedron, Mironova Labs, Blue California, Aktin Chemicals, Inc., Sobeo Biotech 등이 있습니다. 북미는 현재 약 47%를 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 보이고 있으며, 그 다음으로 중국과 유럽이 뒤를 따릅니다. 제품 세그먼트 측면에서는 화학 합성이 가장 크며 시장의 87% 이상을 차지합니다. 응용 분야 측면에서는 의료 분야가 시장 점유율의 50% 이상을 차지합니다.

최근 과학 연구자들 사이에서 에르고티오네인에 대한 관심이 증가하고 있습니다. 2011년 이래로 PubMed는 이 주제에 대한 300개 이상의 학술 논문을 출판했으며, 2000년 이전에 출판된 총 수를 넘어섰습니다.

화장품 업계의 스타 성분, 이제 식품 분야로 확장됩니다.

2014년부터 에르고티오네인은 중국 국가의약품감독관리국의 "화장품 감독 및 관리 규정"에 포함되었습니다. 그 결과, 에르고티오네인은 뛰어난 항산화 특성으로 인해 다양한 유형의 스킨 케어 제품의 주요 성분으로 점점 더 많이 사용되고 있으며, 여기에는 Estee Lauder, PROYA, Clinique 및 기타 주요 브랜드가 포함됩니다.

에르고티오네인은 아직 중국에서 식품에 사용하도록 승인되지 않았지만 유럽, 아메리카, 일본 및 기타 국가와 지역의 식품 산업에서 추진력을 얻고 있습니다. 에르고티오네인의 독특한 항산화 특성은 다양한 식품에 사용하기에 유망한 성분입니다.

2017년 7월, 유럽연합(EU)은 에르고티오네인을 새로운 식품 성분으로 승인하여 건강보조식품에 사용할 수 있도록 했습니다. 일반 인구의 승인된 일일 섭취량은 하루 30mg이고, 3세 이상 어린이는 하루 20mg을 섭취할 수 있습니다. 그러나 임신 및 수유부는 에르고티오네인을 섭취하지 않는 것이 좋습니다.

2018년에 EU는 에르고티오네인의 사용 범위를 더욱 확대하여, 건강 보충제 외에도 음료, 시리얼 바, 기타 일반 식품에도 사용할 수 있도록 허용했습니다.

2019년 8월, 에르고티오네인은 미국 식품의약국으로부터 GRAS(Generally Recognized as Safe) 인증을 받아 일반 식품에 사용할 수 있게 되었습니다.

고가 장벽 깨기: 합성 생명공학의 역할

에르고티오네인은 인체가 합성할 수 없고 외부에서 섭취해야 하는 필수 영양소입니다. 그러나 현재 에르고티오네인 원료의 취득 비용은 킬로그램당 약 25만~35만 위안으로, 대부분의 국내 화장품 브랜드가 높은 비용을 감당하기 어렵습니다.

화학적 합성과 생물학적 추출은 에르고티오네인 원료를 얻는 두 가지 일반적인 방법이지만, 두 방법 모두 합성의 어려움, 낮은 품질, 높은 비용과 같은 한계가 있습니다. 산업 생산의 경우 가장 일반적인 방법은 균사체 발효 기술을 사용한 생물학적 발효입니다.

그러나 미숙한 기술로 인해 제품의 품질이 크게 다르며, 대부분은 낮은 함량(0.5%)의 복합 제품이거나 발효 혼합물입니다. 그 비용과 가용성도 기술에 의해 제한됩니다.

첨단 흡착 및 분리 기술로 에르고티오네인 생산 향상

선레진은 새로운 합성생물학 기술을 활용하여, 타깃 연구 개발, 첨단 크로마토그래피 장비, 엄격한 품질 관리를 통해 균일 입자 이온 교환 수지를 개발했습니다. 이 수지는 에르고티오네인을 생산하는 데 사용되는 기존 발효 공정의 불순물과 높은 염 함량을 해결하도록 설계되었습니다. 크로마토그래피 탈염, 탈색 및 정제에 사용되어 높은 염 시스템에서 무기/유기 염 제거율이 95%를 넘고 전도도를 50㎲/cm 이하로 낮춥니다.

또한 수지의 균일한 입자 특성은 수지 베드에서 압력 강하를 낮추고, 더 큰 온라인 액체 처리 용량, 더 낮은 수지 파손율, 그리고 기존 수지에 비해 더 나은 불순물 및 염 제거를 가능하게 합니다. 이는 생산 비용을 줄이는 동시에 더 높은 수율과 상당히 향상된 생산 효율을 가져옵니다.

에르고타민 제조 공정에서의 크로마토그래피 분리 및 정제 시스템의 적용

선레진(Sunresin) 셉솔루트(Sepsolut) ® 고처리량 산업용 조제 크로마토그래피 시스템은 DAC 단일 컬럼 크로마토그래피 시스템을 기반으로 하며, 핵심 자체 개발 폴리머 시리즈 크로마토그래피 필러를 다양한 매트릭스, 용도, 큰 흡착 용량, 높은 오염 방지 성능 및 알칼리 내성 재생과 결합합니다. 이 시스템은 배치 혼합물에서 고순도 물질을 분리하고 정제할 수 있으며, 높은 분리 효율과 산업적 규모 생산의 장점이 있어 상당한 경제적 이익을 가져옵니다. 

Sunresin의 시뮬레이티드 이동층 크로마토그래피 장비의 장점과 특징은 다음과 같이 요약됩니다.
鉁� 대량배치 생산제품 분리에 적합
鉁� 고정밀도, 고수율, 저물소모
鉁� 장비는 강력한 다재다능성을 가지고 있으며, 한 세트의 장비로 다양한 제품을 분리할 수 있습니다. 또한 고객 요구에 따라 포트 수를 선택적으로 늘려 2~3개의 다른 구성 요소를 분리할 수 있습니다.