BIOSYNTHESIS AND THE POSSIBILITY OF USING ECTOINE AND HYDROXYECTOINE IN HEALTH CARE


BIOSYNTEZA I MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA EKTOINY I HYDROKSYEKTOINY W OCHRONIE ZDROWIA
Weronika Goraj, Zofia Stępniewska, Anna Szafranek-Nakonieczna

PDF

Abstract: The global production of L-amino acids is largely based on microbiological synthesis. The largest bioproduction concerns L-glutamic acid (1.5 million tons per year), and L-lysine (850,000 tons per year). Among other amino acids, ectoine and hydroxyectoine are mentioned in the growing demand. Currently, the main producer of ectoine based on the biotechnology process is the German company Bitop. The organism used in the ectoine production is Halomonas elongata isolated from a solar salt facility on Bonaire, Netherlands Antilles. The production of ectoine described in the literature is based on the so-called “milking” process. The great demand for amino acids is related to their properties and potential use. Ectoine, as a kosmotropic substance, has the property of stabilizing the structure of water molecules. Just like other osmolytes in aqueous solutions, ectoine increases the hydration of macromolecules, preventing them from denaturation. The industrial use of ectoine is based mainly on the ability to protect the skin and alleviate its inflammation but also applies to other, broad possibilities of its application in biotechnology, cosmetology, medicine and pharmacy.

1. Introduction. 2. Properties of ectoine. 3. The use of ectoine. 4. Chemical and biotechnological production of ectoine 5. Microorganisms synthesizing ectoine. 5.1. Methanotrophic bacteria. 6. Summary

Streszczenie: Światowa produkcja L-aminokwasów w dużej mierze opiera się na syntezie mikrobiologicznej. Największa bioprodukcja dotyczy kwasu L-glutaminowego (1,5 mln ton rocznie), oraz L-lizyny (850 tys. ton rocznie). Wśród innych aminokwasów, o wciąż rosnącym popycie wymienia się ektoinę jak również hydroksyektoinę. Obecnie głównym producentem ektoiny w oparciu o proces biotechnologiczny, jest niemiecka firma Bitop. Organizmem wykorzystywanym w produkcji ektoiny jest Halomonas elongata wyizolowany z systemów wykorzystywanych przy produkcji soli na holenderskiej wyspie Bonaire na Morzu Karaibskim. Produkcja opisana w literaturze, oparta jest na tzw. procesie „milking”. Duże zapotrzebowanie na aminokwasy związane jest z ich właściwościami i potencjalnym zastosowaniem. Ektoina jako substancja kosmotropowa posiada właściwości stabilizujące strukturę cząsteczek wody. Tak jak i inne osmolity w roztworach wodnych ektoina zwiększa hydratację makromolekuł zapobiegając przed ich denaturacją. Przemysłowe wykorzystanie ektoiny opiera się głównie na możliwości ochrony skóry i łagodzenia jej stanów zapalnych ale dotyczy też innych, szerokich możliwości zastosowania jej w biotechnologii, kosmetologii, medycynie i farmacji.

1. Wprowadzenie. 2. Właściwości ektoiny. 3. Zastosowanie ektoiny. 4. Chemiczna i biotechnologiczna produkcja ektoiny. 5. Mikroorganizmy syntetyzujące ektoinę. 5.1. Bakterie metanotroficzne. 6. Podsumowanie

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2019, 58, 3

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2019, 58, 3

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2019, 58, 3

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.