Produkcja prebiotyków oligosacharydowych
Przygotowanie trasy
Metody produkcji oligosacharydów są z grubsza podzielone na pięć następujących typów:
Raffinose
① Extracted from natural raw materials, such as extracting raffinose from beet juice or beet waste molasses, extracting stachyose from plant Zelan, extracting soybean oligosaccharides from soybean whey with soybean protein removed, and extracting from carrots It produces bifidogenic factors such as nitrogenous polysaccharides and oligosaccharides. 8
②It is produced by microbial enzymatic hydrolysis, such as milk or egg white treated with papain or pepsin to obtain peptide bifidus factor.
③Manufactured by the transfer reaction of microbial enzymes, industrially produced oligosaccharides are produced by biological enzymatic hydrolysis or transfer reaction, such as isomaltose, fructooligosaccharides, xylo-oligosaccharides, lactulose, lactose oligosaccharides and chitosan oligosaccharides Glycan etc.
④It is produced by acid hydrolysis or alkali conversion. For example, lactulose is an oligosaccharide produced by alkali conversion in industry; oligosaccharides produced by acid hydrolysis polysaccharide have no specificity due to acid hydrolysis, and the saccharides in the product are complex. It is not easy to obtain specific oligosaccharides.
⑤Manufactured by chemical synthesis method, such as the production of sugar alcohols with bifidogenic factor functions from sugars by pressurized hydrogenation method, such as xylitol and lactitol.
Jeśli chodzi o wymienione powyżej - główne sposoby wytwarzania oligosacharydów, bardzo trudno jest bezpośrednio wyekstrahować produkty oligosacharydowe z naturalnych surowców. W normalnych warunkach stężenie oligosacharydów w organizmie jest niezwykle niskie, jest bezbarwne i nienaładowane. Proces przygotowania jest bardzo skomplikowany, trudny do kontrolowania, a koszt produkcji niezwykle wysoki. Oligosacharydy wytwarzane komercyjnie tą metodą obejmują rafinozę wyekstrahowaną z cukru buraczanego i oligosacharydy soi wyekstrahowane z serwatki sojowej. Hydroliza chemiczna naturalnych polisacharydów w celu przygotowania oligosacharydów odnosi się do stosowania odczynników chemicznych, takich jak kwas, nadtlenek wodoru itp. jako katalizatorów. Degradacja naturalnych polisacharydów w celu uzyskania oligosacharydów, ze względu na złożoność produktu, jakość produktu nie jest łatwa do zapewnienia, wydajność jest niska i nie jest łatwo uzyskać oligosacharydy o wysokiej -aktywności, więc nie promowane w praktycznych zastosowaniach. Metoda sztucznej syntezy chemicznej polega na otrzymywaniu oligosacharydów na drodze syntezy chemicznej. Oligosacharydy wytworzone tą metodą mają wysoką czystość i pojedyncze składniki, ale złożoność struktury molekularnej oligosacharydów komplikuje proces syntezy chemicznej. Parametry procesu muszą być ściśle kontrolowane. Dlatego sztuczna synteza chemiczna oligosacharydów ogranicza się głównie do badań właściwości fizykochemicznych oligosacharydów, którym wciąż daleko do produkcji przemysłowej. Z punktu widzenia przemysłu paszowego oraz hodowli zwierząt i akwakultury koszt produkcji oligosacharydów należy traktować jako funkcjonalny dodatek paszowy na dużą skalę- i substytut antybiotyków w paszach-promujących wzrost . Bardziej ekonomiczną i najbardziej obiecującą drogą jest wykorzystanie biotechnologii, a mianowicie enzymatycznej hydrolizy naturalnych polisacharydów i katalizowanej enzymatycznie syntezy w celu wytworzenia różnych oligosacharydów. Wraz z rozwojem biotechnologii i technologii inżynierii enzymatycznej możliwe jest nie tylko wytwarzanie różnych oligosacharydów poprzez enzymatyczną hydrolizę naturalnych polisacharydów i enzymatyczną syntezę katalityczną, ale także znacznie zmniejszony zostanie koszt produkcji, co jest korzystne dla zastosowania w przemyśle paszowym i akwakultury. awans.
Enzymatyczna synteza oligosacharydów jest skuteczną metodą syntezy oligosacharydów. Ze względu na stereospecyficzność reakcji katalizowanej przez enzym-, istnieją specyficzne wymagania dotyczące substratu reakcji, rodzaju i położenia wiązania glikozydowego, co ma dużą przewagę nad syntezą chemiczną. Próbowano zsyntetyzować oligosacharydy różne wysoce specyficzne karbohydrazy, ale powszechnie występujące karbohydrazy -pochodne zwierzęce mają niską zawartość, są trudne do oczyszczenia i mają słabą stabilność, dlatego w większości wybierane są źródła enzymów drobnoustrojowych. Enzymy stosowane do syntezy oligosacharydów obejmują różne glikozylotransferazy, hydrolazy glikozydowe i fosforylazy. Surowce używane do syntezy oligosacharydów to głównie skrobia, sacharoza, laktoza itp. Surowce te są obfite, tanie i mogą być wszechstronnie wykorzystywane. Na przykład fruktooligosacharydy (sacharoza jako surowiec), izomalt oligosacharydy, palatyn oligosacharydy, galakto-oligosacharydy itp. można syntetyzować metodami enzymatycznymi