Melatonin aus Mikroorganismen, Algen und Pflanzen als mögliche Alternativen zu synthetischem Melatonin Teil 1

Abstrakt: Melatonin-Nahrungsergänzungsmittel werden weltweit in großem Umfang konsumiert, wobei die Industrieländer die größten Konsumenten sind, mit einer geschätzten jährlichen Wachstumsrate von etwa 10 Prozent bis 2027, hauptsächlich in Entwicklungsländern. Der weit verbreitete Einsatz von Melatonin gegen Schlafstörungen und bestimmte Probleme wie Jetlag wurde zu anderen Anwendungen wie Anti-Aging, Anti-Stress, Aktivierung des Immunsystems, Krebsbekämpfung und anderen hinzugefügt, die den allgemeinen Einsatz von Melatonin ausgelöst haben ohne Rezept. Die chemische Industrie deckt derzeit 100 Prozent des Bedarfs des Melatoninmarktes ab. Motiviert durch Branchen mit natürlicheren Konsumgewohnheiten entstand vor einigen Jahren die Möglichkeit, Melatonin aus Pflanzen, genannt Phytomelatonin, zu gewinnen. In jüngerer Zeit hat die Pharmaindustrie genetisch veränderte Mikroorganismen entwickelt, deren Fähigkeit zur Produktion von natürlichem Melatonin in Bioreaktoren verbessert wurde. In diesem Artikel werden die Aspekte der chemischen und biologischen Synthese von Melatonin für den menschlichen Verzehr, hauptsächlich als Nahrungsergänzungsmittel, untersucht. Analysiert werden die Vor- und Nachteile der Gewinnung von Melatonin aus Mikroorganismen und Phytomelatonin aus Pflanzen und Algen sowie die Vorteile von natürlichem Melatonin, die Vermeidung unerwünschter chemischer Nebenprodukte aus der chemischen Synthese von Melatonin. Abschließend werden die wirtschaftlichen und qualitativen Aspekte dieser neuen, teilweise bereits vermarkteten Produkte analysiert.

Glykosid von Cistanche kann auch die SOD-Aktivität im Herz- und Lebergewebe erhöhen und den Gehalt an Lipofuscin und MDA in jedem Gewebe erheblich reduzieren, wodurch verschiedene reaktive Sauerstoffradikale (OH-, H₂O₂ usw.) effektiv abgefangen und vor verursachten DNA-Schäden geschützt werden durch OH-Radikale. Cistanche-Phenylethanoidglykoside haben eine starke Fähigkeit, freie Radikale abzufangen, eine höhere Reduktionsfähigkeit als Vitamin C, verbessern die Aktivität von SOD in der Spermiensuspension, reduzieren den MDA-Gehalt und haben eine gewisse schützende Wirkung auf die Funktion der Spermienmembran. Cistanche-Polysaccharide können die durch D-Galaktose verursachte Aktivität von SOD und GSH-Px in Erythrozyten und Lungengewebe experimentell seneszierender Mäuse steigern, außerdem den Gehalt an MDA und Kollagen in Lunge und Plasma verringern und den Gehalt an Elastin erhöhen eine gute Abfangwirkung auf DPPH, verlängert die Zeit der Hypoxie bei seneszenten Mäusen, verbessert die Aktivität von SOD im Serum und verzögert die physiologische Degeneration der Lunge bei experimentell seneszenten Mäusen. Bei der zellulären morphologischen Degeneration haben Experimente gezeigt, dass Cistanche über eine gute antioxidative Fähigkeit verfügt und hat das Potenzial, ein Medikament zur Vorbeugung und Behandlung von Hautalterungskrankheiten zu sein. Gleichzeitig hat Echinacosid in Cistanche eine erhebliche Fähigkeit, freie DPPH-Radikale abzufangen und kann reaktive Sauerstoffspezies abfangen, den durch freie Radikale verursachten Kollagenabbau verhindern und hat auch eine gute Reparaturwirkung auf Schäden durch Thymin-Radikalanionen.

Klicken Sie auf Cistanche Side Effects Reddit

【Für weitere Informationen: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Schlüsselwörter: Nahrungsergänzungsmittel; GVO; Melatonin; Mikroorganismen; Phytomelatonin; pflanzlicher Rohstoff

1. Einleitung

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 Prozent in den nächsten 5 Jahren. Angesichts dieses erheblichen Anstiegs der Nachfrage sind die durch die COVID-19-Pandemie verursachten Schlaflosigkeitsprobleme von großer Bedeutung [3]. Nordamerika hat mit Abstand den höchsten Verbrauch, gefolgt von Europa. Der weltweite Melatoninmarkt wird hauptsächlich von einigen wenigen großen Unternehmen kontrolliert, wie zum Beispiel BASF, Aspen Pharmacare Australia, Nature's Bounty, Pfizer Inc., Natrol LLC, Aurobindo Pharma und Biotics Research Co. Beachten Sie, dass der Konsum von Melatonin für medizinische Zwecke ca 50 Prozent des produzierten synthetischen Melatonins; der Rest hat chemische und industrielle Anwendungen [2,4].

Biologisch gesehen ist Melatonin ein Molekül, das in allen Lebewesen weit verbreitet ist [5]. Es wurde 1958 in der Zirbeldrüse einer Kuh [6] und später beim Menschen [7] entdeckt und ist eines der am besten untersuchten Biomoleküle. Seine vielfältigen Funktionen sind vor allem bei Säugetieren [8,9], aber auch bei Fischen bekannt [10–12], Geflügel [13,14] und Wirbellose [15]. In tierischen und menschlichen Zellen wirkt Melatonin als Antioxidans – eine relevante Rolle, die ihm 1993 zugeschrieben wurde [16–18]. Melatonin fungiert als interessanter Zellschutz in Stresssituationen, in verschiedenen physiologischen Aspekten beim Menschen und begünstigt laut mehreren Studien eine Besserung bei verschiedenen Krankheiten und Funktionsstörungen. Abbildung 1 zeigt einige der schützenden und regulierenden Wirkungen von Melatonin beim Menschen und stellt Melatonin als interessantes pleiotropes Molekül dar, das sich durch seine Relevanz, die Rolle von Melatonin bei der Regulierung des Lipid- und Glukosestoffwechsels, der Induktion einer nächtlichen Insulinresistenz und eines täglichen Insulins auszeichnet Empfindlichkeit. Dieser Effekt scheint mit nächtlichem Fasten und täglicher Nahrungsaufnahme verbunden zu sein, wodurch eine übermäßige Gewichtszunahme verhindert wird [19]. Wir heben auch seine Rolle als antionkogener Wirkstoff hervor, der das Wachstum, die Proliferation und die Metastasierung mehrerer Tumoren hemmt. Die Behandlung von Tumoren mit Melatonin verbesserte die Empfindlichkeit gegenüber Chemo- und Strahlentherapie und wirkte als synergistisches Molekül bei der Bekämpfung von Krebszellen. Darüber hinaus mildert Melatonin akute Schäden an normalen Zellen und schützt sie vor Arzneimitteltoxizität, möglicherweise durch Verstärkung der Immunantworten [20–22]. Zu den Funktionsstörungen und Krankheiten, bei denen die positive Wirkung von Melatonin untersucht wurde, gehören neurologische Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, Fibromyalgie, Depression, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung, Autismus und Migräne; Herz-Kreislauf-Gesundheitsprobleme, einschließlich Hypercholesterinämie, Bluthochdruck, metabolisches Syndrom und glykämisches Ungleichgewicht; Magen-Darm-Gesundheitsprobleme wie gastroösophagealer Reflux, Geschwüre und Reizdarmsyndrom; immunologische Gesundheitsprobleme wie Multiple Sklerose, Autoimmunreaktionen (sportlicher Stress, toxischer Stress, Psoriasis usw.), Sepsis, COVID-19 usw. [3,23–26]; und unter anderem auch Osteopenie [27], Sarkopenie [28], Präeklampsie, Fruchtbarkeit, polyzystisches Ovarialsyndrom und Menopause [29–32]. Obwohl Melatonin ein Molekül ist, das seit den 1950er Jahren umfassend untersucht wird, erfordern die durchgeführten Studien klinischere und umfangreichere Doppelblindstudien, um seine manchmal verwirrende pleiotrope Wirkung zu klären [33,34].

Melatonin ist jedoch dafür bekannt, dass es das Hormon ist, das den Schlaf reguliert. Seine schwankenden Spiegel im Blutfluss entsprechend den Perioden von Licht und Dunkelheit (zirkadiane Rhythmen) aufgrund der Freisetzung von Melatonin durch die Zirbeldrüse sind einer der am besten untersuchten und bekanntesten Aspekte dieses Moleküls. Der Anstieg des Melatoninspiegels im Blut während der ersten Schlafphase auf etwa 150–220 Pole/ml wirkt sich auf den Schlafbeginn aus, verringert die Schlaflatenz und -fragmentierung und erhöht die Schlafdauer und -qualität [1,35,36]. Melatonin fungiert als interner Synchronisator des zirkadianen Schlaf-Wach-Zyklus und der saisonalen Rhythmik. In diesem Sinne wurden viele Schlafstörungen mit Melatonin behandelt, darunter das verzögerte Schlafphasensyndrom, die Schlafstörung bei Nachtschichtarbeit, die saisonale affektive Störung, Schlafstörungen bei Blinden und im Alter sowie pathophysiologische Störungen bei Kindern, mit deutlichen Verbesserungen der Schlafqualität [ 37–41]. Die am weitesten verbreitete mit Melatonin behandelte Erkrankung ist der Jetlag – eine Phasenverschiebung des Schlaf-Wach-Rhythmus nach Überseeflügen [42–45]. Möglicherweise hat die Betonung seiner Rolle als Schlafregulator in Studien dazu geführt, dass es an Studien zu seiner möglichen Rolle in vielen anderen physiologischen und klinischen Aspekten mangelt.

Melatonin in Pflanzen, das sogenannte Phytomelatonin, wurde 1995 von drei Forschungsgruppen gleichzeitig in unterschiedlichem Pflanzenmaterial entdeckt [46–48]. Der Begriff Phytomelatonin, der sich auf Melatonin pflanzlichen Ursprungs (Pflanzen und Algen) bezieht, wird zur Unterscheidung von tierischem und/oder synthetischem Melatonin verwendet. Dieser Begriff ist sehr weit verbreitet und wird in Studien der Phytochemie, Pflanzenphysiologie, Botanik, Lebensmittelchemie usw. zum pflanzlichen Melatonin ständig verwendet. In Pflanzen ist Phytomelatonin auch ein pleiotropes Molekül, das bei verschiedenen physiologischen Reaktionen mehrere Rollen spielt (Abbildung 1). Die Regulierung von Aspekten wie der Photosynthese, einschließlich der stomatären CO2-Aufnahme und des Wasserhaushalts, des Kohlenhydrat-, Lipid-, Stickstoff- und Schwefelstoffwechsels sowie des einfachen Phenol-, Flavonoid- und Terpenoidstoffwechsels durch Melatonin hat ein entscheidendes Interesse an den grundlegenden und technischen Prozessen des Vegetativums gezeigt (Keimung, Pflanzenwachstum, Wurzelbildung, Verzweigung usw.) und Fortpflanzungsentwicklung, einschließlich Fruchtbarkeit, Parthenokarpie, Samen- und Fruchtentwicklung, Reifung, Seneszenz und Konservierung von Früchten und Schnittblumen [49–53]. Im Allgemeinen reguliert Melatonin diese Prozesse durch die Wirkung des Pflanzenhormonnetzwerks, indem es mehrere Biosynthese-, Katabol- und Transkriptionsfaktoren, die mit Pflanzenhormonen zusammenhängen, hoch-/herunterreguliert [54–56]. Einer der Aspekte von größtem agronomischen und biotechnologischen Interesse ist die Rolle von Phytomelatonin als Förderer der Toleranz gegenüber biotischem und abiotischem Stress [57–68] (Abbildung 1). Derzeit wird Phytomelatonin als interessantes umweltfreundliches Mittel zur Bekämpfung biologischer Krankheiten und zur Erleichterung der Widerstandskraft/Anpassung von Pflanzen an/gegen den Klimawandel präsentiert.

2. Biosynthese von Melatonin

Melatonin ist eine acetylierte Verbindung, die von Serotonin abgeleitet ist. Beide Indolamine werden aus der Aminosäure Tryptophan auf einem Biosyntheseweg synthetisiert, der sowohl bei Tieren als auch bei Pflanzen ausführlich untersucht wurde [69,70]. In Pflanzen wird Tryptophan durch das Enzym Tryptophan-Decarboxylase (TDC) in Tryptamin umgewandelt (Abbildung 2). Tryptamin wird dann durch Tryptamin-5-hydroxylase (T5H) in 5-Hydroxytryptamin (Serotonin) umgewandelt, ein Enzym, das in Reis ausführlich untersucht wurde und mit vielen Substraten interagieren könnte, obwohl dies noch nicht untersucht wurde ausführlich. Serotonin wird durch Serotonin-N-Acetyltransferase (SNAT) N-acetyliert. N-Acetylserotonin wird dann durch Acetylserotonin-Methyltransferase (ASMT) – eine Hydroxyindol-O-Methyltransferase – methyliert, wodurch Melatonin entsteht. In Pflanzen kann die Methylierung von N-Acetylserotonin auch durch Kaffeesäure-O-Methyltransferase (COMT) durchgeführt werden, einer Klasse von Enzymen, die auf eine Vielzahl von Substraten einwirken können, darunter Kaffeesäure und Quercetin [71]. Serotonin kann durch ASMT/COMT auch in 5-Methoxytryptamin umgewandelt werden, um nach der Wirkung von SNAT Melatonin zu erzeugen. Dieser Weg würde in Seneszenz- und/oder Stresssituationen auftreten [70,72]. Darüber hinaus kann Melatonin durch die Bildung von N-Acetyltryptamin durch SNAT erzeugt werden, das durch T5H in N-Acetylserotonin umgewandelt würde [73], obwohl dieser Weg nicht nachgewiesen wurde, möglicherweise weil T5H das am wenigsten untersuchte Enzym des Weges ist (Figur 2). Interessanterweise wurden in Reispflanzen bis zu vier Gene identifiziert, die für Histondeacetylasen (DAC) kodieren und die Schritte von Serotonin zu N-Acetylserotonin und von 5-Methoxytryptamin zu Melatonin umkehren können. DAC, exprimiert im Chloroplasten, zeigte Enzymaktivität gegenüber N-Acetylserotonin, N-Acetyltryptamin und Melatonin, mit der höchsten Deacetylaseaktivität für N-Acetyltyramin [74].

In tierischen Zellen wird Serotonin aus 5-Hydroxytryptophan nach der aufeinanderfolgenden Wirkung von Tryptophanhydroxylase (TPH) und TDC gebildet. Obwohl TPH in Pflanzen nicht nachgewiesen wurde, deutet das Vorhandensein von 5-Hydroxytryptophan darauf hin, dass einige enzymatische Aktivitäten, wie die von TPH, in Pflanzenzellen in geringerem Maße wirken. Darüber hinaus kann Melatonin durch die Bildung von 5-Methoxytryptamin hauptsächlich unter Stressbedingungen erzeugt werden, wie von mehreren Autoren vorgeschlagen, was darauf hindeutet, dass der Melatonin-Biosyntheseweg im Vergleich zu tierischen Zellen verschiedenen alternativen Wegen folgen und eine größere Anpassungsfähigkeit aufweisen könnte zu Stoffwechselveränderungen in Pflanzen [72,75]. Alle genannten Enzyme wurden in Reis und Arabidopsis nachgewiesen und charakterisiert, mit Ausnahme von TPH, das bei Tieren, aber nicht bei Pflanzen bekannt ist. Dennoch haben einige Autoren vorgeschlagen, dass T5H als Hydroxylase mit geringer Substratspezifität wirken kann und in der Lage ist, in allen beschriebenen Hydroxylierungsschritten zu wirken [70,76–79]. Dieselbe breite Substratspezifität kann auch den Enzymen SNAT, ASMT und COMT zugeschrieben werden. Melatonin-Zwischenprodukte werden in verschiedenen subzellulären Kompartimenten produziert, etwa im Zytoplasma, im endoplasmatischen Retikulum, in Mitochondrien und in Chloroplasten, die die nachfolgenden enzymatischen Schritte bestimmen [80,81].

In Mikroorganismen gibt es nur wenige Studien zum Melatonin-Biosyntheseweg [82]. Saccharomyces und Bakterien (Geobacillus, Bacillus und Pseudomonas) produzierten sowohl Serotonin als auch Melatonin in unterschiedlichen Konzentrationen [83–89]. Darüber hinaus wurde die Produktion von Melatonin von anderen Autoren in den Kulturen der Hefen Pichia kluyveri, Saccharomyces cerevisiae und S. uvarum sowie von Bakterien (Agrobacterium, Pseudomonas, Variovorax, Bacillus und Oenococcus) [85,90,91] und früher nachgewiesen in den photosynthetischen Bakterien Rhodospirillum rubrum [92] und Erythrobacter longus [93] und Escherichia coli [94].

Bei der Hefe Saccharomyces cerevisiae scheint es, anders als bei Pflanzen und Tieren, nicht zu einer Biosynthese von 5-Hydroxytryptophan aus Tryptophan zu kommen. Interessanterweise scheinen mehrere der beschriebenen Stadien bei S. cerevisiae reversibel zu sein, beispielsweise zwischen 5-Hydroxytryptophan und Serotonin, N-Acetylserotonin und Melatonin und 5-Methoxytryptamin und Melatonin [90,95]. wie in Abbildung 2 detailliert beschrieben. In Bacillus amyloliquefaciens SB-9 und Pseudomonas fluorescens RG11 wurden 5- Hydroxytryptophan, Serotonin und N-Acetylserotonin, aber kein Tryptamin nachgewiesen [85,86]. Daher wurden mehrere Gene bakteriellen Ursprungs verwendet, um einen Melatonin produzierenden Escherichia coli-Stamm aufzubauen. Beispielsweise wurden das DDC-Gen, das eine aromatische L-Aminosäure-Decarboxylase aus Candidatus Koribacter vielseitig Ellin 345 und Draconibacterium orientale kodiert, und das AANAT-Gen, das eine Alkylamin-N-Acetyltransferase aus Streptomyces griseofuscus kodiert, untersucht [96,97]. Zweifellos sind weitere Studien erforderlich, um die vollständigen Biosynthesewege von Melatonin in verschiedenen prokaryotischen und eukaryotischen Mikroben aufzuklären [82].

3. Biologisches Melatonin versus synthetisches Melatonin

Ursprünglich wurde Melatonin für experimentelle und klinische Studien aus tierischen Quellen (hauptsächlich aus der Zirbeldrüse und dem Urin) gewonnen, was das Risiko einer Virusübertragung mit sich brachte [98,99]. Diese Techniken wurden zurückgezogen, als Melatonin durch chemische Synthese gewonnen werden konnte [100]. Derzeit wird das gesamte für industrielle und medizinische Zwecke verwendete Melatonin durch chemische Synthesemethoden gewonnen. Diese Methoden, die in den 1980er Jahren zu ernsthaften Problemen führten, einschließlich Todesfällen aufgrund des Vorhandenseins von Nebenprodukten der Tryptophan-Synthese [101], sind heute viel sicherer und effizienter. Bei Melatoninpräparaten wurde jedoch aufgrund ihrer toxischen Natur das Vorhandensein einer ganzen Reihe unerwünschter Nebenprodukte beschrieben. Abbildung 3 zeigt drei der am häufigsten verwendeten chemischen Synthesewege für Melatonin und die Nebenprodukte, die bei seiner Synthese entstehen [102]. Die Synthese von Melatonin aus Tryptophan-Derivaten (Abbildung 3, Schema A) erzeugt toxische Nebenprodukte, die manchmal erhebliche Krankheiten wie das Eosinophilie-Myalgie-Syndrom verursacht haben [101,103,104], während die aktuellsten Methoden (Abbildung 3, Schema B) für die Die Synthese von Melatonin aus Phthalimid [105] wirft erhebliche Zweifel an der Toxizität mehrerer der entstehenden Nebenprodukte auf [106]. Darüber hinaus stellen Fischer-Indolreaktionen von Allylamin (Abbildung 3, Schema C) gefährliche und toxische Reaktanten dar [107].

Andererseits wird die Gewinnung von Melatonin aus nicht tierischen biologischen Quellen als starke Verpflichtung für die Zukunft dargestellt, nicht um synthetisches Melatonin zu ersetzen, sondern um eine natürlichere, ergänzende und alternative Quelle zu sein [108].

4. Strategien zur Gewinnung von biologischem Melatonin

Melatonin kommt in allen bekannten biologischen Arten vor, von Prokaryoten bis zu Eukaryoten, einschließlich Hefen, Algen, Pilzen und Pflanzen sowie Tieren [80,109–111]. Im Folgenden werden die Methoden vorgestellt, die bei Mikroorganismen und Pflanzen als mögliche Quellen für natürliches Melatonin entwickelt wurden.

4.1. Melatonin aus Mikroorganismen

A. Saccharomyces

Der erste Ansatz zur Herstellung von biologischem Melatonin wurde kürzlich von einer Gruppe des dänischen Pharmaunternehmens Novo Nordisk unter Verwendung genetisch veränderter Saccharomyces cerevisiae entwickelt (Tabelle 1, Produkt Nr. 1). Germann und Mitarbeiter konstruierten einen rekombinanten Melatonin-Weg in einem Hefestamm, der heterologe Gene enthielt, die für mehrere Melatonin-Biosyntheseenzyme und Co-Faktor-unterstützende Wege kodierten [112]. Die transgene Hefe kodifizierte verschiedene Gene von Rattus norvegicus, Lactobacillus ruminis, Pseudomonas aeruginosa, Homo sapiens, Schistosoma mansoni, Bos Taurus und Salmonella enterica. Fütterte man die Hefen nur mit Glucose und Acetyl-Co-A, erreichte die Melatoninproduktion nach 76 Stunden 14,5 mg·L −1. Dennoch müssen nach Ansicht anderer Autoren einige Probleme angegangen werden, wie z. B. eine hohe Anreicherung von N-Acetylserotonin in Hefezellen, eine unausgeglichene Genexpression und die Identifizierung einiger potenziell toxischer Zwischenprodukte [113].

B. Escherichia coli

In einem zweiten Ansatz, diesmal unter Verwendung einer transgen modifizierten Escherichia coli-Kultur (Tabelle 1, Produkt Nr. 2), berichtete Novo Nordisk über die biologische Melatoninproduktion eines heterologen Stamms, der aus rekombinanten E. coli konstruiert wurde, einschließlich mehrerer Gene wie dem TDC-Gen von Candidatus Koribacter vielseitig, das SNAT-Gen von Streptomyces griseofuscus und das menschliche ASMT-Gen. Darüber hinaus wurden einige Tryptophan-bezogene Gene blockiert oder gelöscht, um unerwünschte Unterdrückung, Abbau und Exporttransport zu verhindern [96,97]. Nach mehreren Stammverbesserungen und der Fütterung mit Mineralsalzen, Vitaminen und Antibiotika erzeugten die kultivierten Zellen etwa 1 g·L −1 Melatonin unter Verwendung von Glucose als einziger Kohlenstoffquelle und bis zu 2 g·L −1 in mit Tryptophan gefütterten Zellen. mit vernachlässigbaren Mengen an Nebenprodukten. Somit könnten diese gentechnisch veränderten E. coli-Stämme den Autoren zufolge die Grundlage für die künftige biologisch kommerzielle Melatoninproduktion mithilfe mikrobieller Zellfabriken bilden. Dennoch kann die Verwendung transgener Organismen zur Herstellung von Substanzen für den menschlichen Verzehr problematisch sein, wenn das Ziel darin besteht, einem sensibilisierten Verbraucher oder Anti-GVO-Konsumenten ein Naturprodukt anzubieten.

C. Milchsäurebakterien

Melatonin wurde auch industriell durch mikrobielle Fermentation hergestellt, wie in [114] berichtet. Die Biosynthese von Melatonin wurde durch Milchsäurebakterien mehrerer Stämme wie Lactobacillus sp. gesteuert. (L. brevis, Acidophilus, Bulgaricus, Casei-Unterart. Sake, Fermentum, Helveticus Unterart Jogorti, Plantarum); Bifidobacterium sp. (B. breve spp. breve, longum spp. infantis); Enterococcus sp. (E. faecalis TH10); und Streptococcus thermophilus. Die mit dieser Technologie hergestellten Produkte werden von Quantum Nutrition Labs (Texas, USA) als Melatonin Drops, Qultured™, vermarktet, die 8 mg Hefemelatonin enthalten (Tabelle 1, Produkt Nr. 3).

D. Chlorella

Ein aus Algen hergestelltes Produkt ist Herbatonin® (Tabelle 1, Produkt Nr. 4), formuliert in Pillen mit 0,3 oder 3 mg Phytomelatonin, obwohl es in Europa in Dosen von 0,3 vermarktet wird und 1,9 mg, gemäß EU-Gesetzen. Diese Formulierung enthält mehrere Pflanzenarten wie Reis (Oryza sativa L.) und Luzerne (Medicago sativa L.) sowie die Grünalgen Chlorella pyrenoidosa und C. vulgaris. Unsere Daten zeigen, dass diese Mikroalgen nicht mehr als 2–15 ng·g DW−1 enthielten [115] und die Begleitpflanzenarten sehr geringe Mengen an Phytomelatonin enthielten, 1–5 ng·g−1 in Reis und 16 ng·g −1 in Luzerne [116]. Das Vorhandensein von Chlorella lässt darauf schließen, dass das Phytomelatonin hauptsächlich durch die Kultivierung der Grünalgen in Bioreaktoren gewonnen wird, die möglicherweise mit Vorläufern wie Tryptophan gefüttert werden, ähnlich wie bei Achillea millefolium [117], obwohl keine veröffentlichten Daten zur Methode vorliegen Zur Gewinnung dieser Phytomelatonin-reichen Extrakte ist lediglich deren biochemische Charakterisierung erforderlich [118]. Aufgrund der möglichen Kontamination durch Cyanobakterien (Blaualgen) liegen auch keine Daten zur Kontrolle des Vorhandenseins von Cyanotoxinen in diesen Extrakten vor. Diese Cyanotoxine haben mehrere unerwünschte Wirkungen, die unter anderem mit Karzinogenität, Hepatotoxizität und Neurotoxizität zusammenhängen. Daher unterstreicht der Nachweis von Cyanotoxinen in einigen Nahrungsergänzungsmitteln aus Algen die Notwendigkeit einer besseren Qualitätskontrolle [119,120].

【Für weitere Informationen: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】