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退化性關節炎  類風濕性關節炎  UC-II  第二型膠原蛋白  非變性第二型膠原蛋白

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通過微生物發酵可以為花青素提供具有成本效益的生產方法 通過微生物發酵可以為花青素提供具有成本效益的生產方法 花青素(Proanthocyanidins)簡稱 PC，屬生物類黃酮，含類黃酮〈Bioflavonols〉基本結構 為黃酮醇的烷化物，在植物界中是很大一群的水溶性色素，主要累積在植物細胞的液泡，可表現於葉片、花瓣、 種子和果實中，存在植物組織的顏色有紅色、紫色及藍色等，可應用於食品工業的天然著色劑（Takeoka et al. 1997）。花青素是植物特有的多酚類化合物，也是類黃酮代謝所衍生的化合物，其中合成主要花青素的代謝路徑稱為花青素生合成路徑，而花青素合成路徑的中間產物也可以防禦病原菌的侵害及一 些環境逆境所造成的傷害（Padmavati et al. 1997；Sarma et al. 1997）。 花青素的結構會因攜帶羥基的多少、甲基化的程度及糖基數目、種類、連接位置不同而反應出不 同的顏色（邱&范 1998）。主要的花青素有紫紅色的矢車菊素（cyanidin）、橘紅色的天竺葵素 （pelargonidin）、藍紫色的飛燕草素（delphinidin），此三種花青素廣泛地分佈在自然界中，而紅色的 芍藥素（peonidin）是由矢車菊素甲基化取代而來，紫色的矮牽牛素（petunidin）及深紫色的錦葵素 （malvidin）均由飛燕草素不同程度的甲基化衍生而來（Fig. 1）。 花青素多為具鮮艷之顏色〈黃色除外〉。花青素含量豐富者有「洛神花」、「玫瑰花」、「藍莓」、「山桑子」、「蔓越莓」、 「茄子」皮及「紫色葡萄」皮。根據研究報導花青素在體內的抗氧化及清除自由基的能力為維他命 E 的 50 倍、維他命 C 的 20 倍，花青素主 要功效為清除自由基、抗人體低密度酯蛋白的氧化、增加免疫系統、抗癌、輻射、預防高血壓、保護動脈血管壁上膠原蛋白遭破壞而僵硬，目前已廣泛 的使用在食品、醫療、化妝品、醫療工程等。 花青素發現至今，有相當多的方式可以獲得，方法大致有生物合成法、植物提取法、化學合成法，因為化學合成法所造成產物純度不高，無法用於 醫學、食品、藥品安全度需求較高的產品上，而生物合成法之酶合成需求 條件相當嚴苛，所以目前工業上仍以植物提取法為主要提取步驟。 最近研究通過微生物發酵可以為花青素提供具有成本效益的生產方法 研究人員稱，微生物可以通過發酵過程將糖轉化為水果中發現的紅色花青素顏料，發酵過程在完美時可以證明比從植物中提取商業數量的這些顏料更有效。 紐約倫斯勒理工學院的科學家將四種不同的大腸桿菌菌株中的花色素苷的複雜多階段分子途徑劃分為遺傳工程，分階段裝配花青素。 當在單個燒瓶中組合時，第一種細菌攝入糖並產生由第二細菌攝入的產生第二中間體的“中間體”化合物（苯基丙酸），直到第四菌株產生花青素。 Rensselaer化學和生物工程教授Matthewos Koffas以及生物技術中心的成員Mattheos Koffas說：“在mBio雜誌上發表的研究”標誌著使用四種細菌在一個步驟中製造化合物的第一個生物合成方法。和跨學科研究。 “我們第一次可以在生物系統中完全合成花青素。我們餵細菌葡萄糖，他們做剩下的。這表明廉價的技術可以產生這些有價值的化合物。“ “我們使用重組微生物recombinant microbial host製作的花青素具有與從植物提取的化合物完全相同的性質，下一步是優化流程的每個階段，使生產達到每升數百毫克，Koffas補充道。 “我毫不懷疑，從重組微生物宿主recombinant microbial host生產花青素是以經濟上可持續的方式製備這些化合物的唯一可行的方法。” 當被問及商業化策略時，他說：“我們已經申請了專利，這是現在的主要焦點。我們的想法是，我們會找到一個對專利授權感興趣的商業夥伴，並擴大這一進程並製造化合物。“ 關於花青素在熱，光和pH穩定性方面的性質，他說：“我們使用重組微生物製作的花青素具有與從植物提取的化合物完全相同的性質。 “它們在低pH值時具有較高的穩定性，它們不敏感，當pH值變化時顏色發生變化，它們在室溫下穩定至少30小時（我們尚未測試更長時間的穩定性），在4度C他們可穩定數天。“ 當被問及這些引發的監管法規，標示和消費者接受問題(regulatory, labeling, and consumer acceptance issues)（一些消費者群體已經強烈地反對通過合成生物學生產的成分，而非轉基因項目Non GMO Project因此將不會對使用基因工程微生物製作的產品進行認證），Koffas指出，幾種顏色味道，甜味劑和穩定劑已經通過微生物發酵生產，因為它比從植物中提取相關成分更有效率和可量化擴展性(efficient and scalable)。