Oligosakkaridien prebioottien tuotanto
Valmistautumisreitti
Oligosakkaridien tuotantomenetelmät luokitellaan karkeasti viiteen tyyppiin:
Raffinoosi
① Uutettu luonnollisista raaka-aineista, kuten raffinoosin uuttaminen juurikasmehusta tai juurikasjätemelassista, stakyoosin uuttaminen Zelan-kasvista, soijapavun oligosakkaridien uuttaminen soijapavun herasta poistamalla soijaproteiini ja uuttamalla porkkanoista Se tuottaa bifidogeenisiä tekijöitä, kuten typpipolysakkarideja ja oligosakkarideja . [8]
②Se tuotetaan mikrobien entsymaattisella hydrolyysillä, kuten maito tai munanvalkuainen, jota on käsitelty papaiinilla tai pepsiinillä peptidibifidustekijän saamiseksi.
③Mikrobientsyymien siirtoreaktiolla valmistetut teollisesti tuotetut oligosakkaridit tuotetaan biologisella entsymaattisella hydrolyysillä tai siirtoreaktiolla, kuten isomaltoosi, frukto-oligosakkaridit, ksylo-oligosakkaridit, laktuloosi, laktoosioligosakkaridit ja kitosaanilykaani-oligosakkaridit jne.
④Se tuotetaan happohydrolyysillä tai alkalikonversiolla. Esimerkiksi laktuloosi on teollisuudessa alkalikonversiolla tuotettu oligosakkaridi; Happohydrolyysillä tuotetuilla oligosakkarideilla ei ole happohydrolyysin vuoksi spesifisyyttä, ja tuotteen sakkaridit ovat monimutkaisia. Ei ole helppoa saada tiettyjä oligosakkarideja.
⑤Valmistettu kemiallisella synteesimenetelmällä, kuten sokerialkoholien, joissa on bifidogeenisten tekijöiden funktioita, tuotanto sokereista painehydrausmenetelmällä, kuten ksylitoli ja laktitoli.
Mitä tulee edellä mainittuihin-oligosakkaridien tärkeimpiin valmistustapoihin, oligosakkaridituotteiden suoraan uuttaminen luonnollisista raaka-aineista on erittäin vaikeaa. Normaalioloissa oligosakkaridien pitoisuus kehossa on erittäin alhainen, ja se on väritöntä ja varautumatonta. Valmistusprosessi on erittäin monimutkainen, vaikeasti hallittavissa ja tuotantokustannukset ovat erittäin korkeat. Tällä menetelmällä kaupallisesti tuotettuja oligosakkarideja ovat sokerijuurikassokerista uutettu raffinoosi ja soijapavun herasta uutettu soijapapuoligosakkaridit. Luonnollisten polysakkaridien kemiallinen hydrolyysi oligosakkaridien valmistamiseksi viittaa kemiallisten reagenssien, kuten hapon, vetyperoksidin jne. käyttöön katalyytteinä. Luonnollisten polysakkaridien hajoaminen oligosakkarideiksi, tuotteen monimutkaisuudesta johtuen tuotteen laatua ei ole helppo varmistaa, saanto on alhainen, eikä ole helppoa saada korkea--aktiivisia oligosakkarideja, joten se ei ole on edistetty käytännön sovelluksissa. Keinotekoinen kemiallinen synteesimenetelmä on saada oligosakkarideja kemiallisen synteesin avulla. Tällä menetelmällä valmistetuilla oligosakkarideilla on korkea puhtaus ja yksittäisiä komponentteja, mutta oligosakkaridin molekyylirakenteen monimutkaisuus tekee kemiallisesta synteesiprosessista monimutkaisen. Prosessiparametreja on valvottava tarkasti. Siksi oligosakkaridien keinotekoinen kemiallinen synteesi rajoittuu pääasiassa oligosakkaridien fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien tutkimukseen, joka on vielä kaukana teollisesta tuotannosta. Rehuteollisuuden sekä karjanhoito- ja vesiviljelyteollisuuden näkökulmasta oligosakkaridien tuotantokustannuksia on pidettävä laajamittaisena-toiminnallisena rehun lisäaineena ja rehun antibioottien kasvua edistävien aineiden korvikkeena. . Taloudellisempi ja lupaavin tapa on käyttää bioteknologiaa, nimittäin luonnollisten polysakkaridien entsymaattista hydrolyysiä ja entsymaattista katalysoitua synteesiä erilaisten oligosakkaridien tuottamiseksi. Biotekniikan ja entsyymitekniikan kehityksen myötä ei ole mahdollista tuottaa vain erilaisia oligosakkarideja luonnollisten polysakkaridien entsymaattisella hydrolyysillä ja entsymaattisella katalyyttisellä synteesillä, vaan myös tuotantokustannukset pienenevät huomattavasti, mikä on hyödyllistä rehuteollisuudessa. ja vesiviljelyteollisuudessa. edistäminen.
Oligosakkaridien entsymaattinen synteesi on tehokas menetelmä oligosakkaridien syntetisoimiseksi. Entsyymi{0}}katalysoiman reaktion stereospesifisyyden vuoksi reaktion substraatille, glykosidisidoksen tyypille ja sijainnille on erityisiä vaatimuksia, joten sillä on suuria etuja kemialliseen synteesiin verrattuna. Erilaisia erittäin spesifisiä hiilihydraaseja on yritetty syntetisoida oligosakkarideja, mutta tavallisten eläin-peräisten hiilihydraasien pitoisuus on alhainen, niitä on vaikea puhdistaa ja niiden stabiilius on huono, joten mikrobien entsyymilähteet valitaan enimmäkseen. Oligosakkaridisynteesiin käytettyjä entsyymejä ovat erilaiset glykosyylitransferaasit, glykosidihydrolaasit ja fosforylaasit. Oligosakkaridien syntetisoinnissa käytetyt raaka-aineet ovat pääasiassa tärkkelystä, sakkaroosia, laktoosia jne. Näitä raaka-aineita on runsaasti, halpoja ja monipuolisesti hyödynnettävissä. Esimerkiksi frukto-oligosakkarideja (raaka-aineena sakkaroosi), isomaltioligosakkarideja, palatin-oligosakkarideja, galakto-oligosakkarideja jne. voidaan syntetisoida entsymaattisilla menetelmillä