Produksjon av oligosakkarid prebiotika
Forberedelse rute
Produksjonsmetodene for oligosakkarider er grovt klassifisert i følgende fem typer:
Raffinose
(1) Ekstrahert fra naturlige råvarer, som å trekke ut raffinose fra betejuice eller beteavfallsmelasse, trekke ut stachyose fra planten Zelan, trekke ut soyabønner oligosakkarider fra soyabønneherte med soyabønneprotein fjernet, og ekstrahere fra gulrøtter Det produserer bifidogene faktorer som nitrogenholdige polysakkarider og oligosakkarider. [8]
(2)Den er produsert av mikrobiell enzymatisk hydrolyse, som melk eller egghvite behandlet med papain eller pepsin for å oppnå peptidbifidus faktor.
(3) Produsert av overføringsreaksjonen av mikrobielle enzymer, produseres industrielt produserte oligosakkarider ved biologisk enzymatisk hydrolyse eller overføringsreaksjon, som isomaltose, fructooligosakkarider, xylo-oligosakkarider, laktulose, laktose oligosakkarider og chitosan oligosakkarider Glykan etc.
(4)Det er produsert av syrehydrolyse eller alkali konvertering. For eksempel er laktulose et oligosakkarid produsert av alkalikonvertering i industrien; oligosakkarider produsert av syrehydrolysepolysakkarid har ingen spesifisitet på grunn av syrehydrolyse, og sakkaridene i produktet er komplekse. Det er ikke lett å skaffe spesifikke oligosakkarider.
(5)Produsert ved kjemisk syntesemetode, som produksjon av sukkeralkoholer med bifidogene faktorfunksjoner fra sukker ved trykksatt hydrogeneringsmetode, som xylitol og laktitol.
Når det gjelder de ovennevnte hovedmåtene for å forberede oligosakkarider, er det svært vanskelig å trekke ut oligosakkaridprodukter direkte fra naturlige råvarer. Under normale omstendigheter er konsentrasjonen av oligosakkarider i kroppen ekstremt lav, og den er fargeløs og uladet. Forberedelsesprosessen er svært komplisert, vanskelig å kontrollere, og produksjonskostnadene er ekstremt høye. Oligosakkaridene som produseres kommersielt ved denne metoden inkluderer raffinose ekstrahert fra sukkerroer sukker og soyabønner oligosakkarider ekstrahert fra soyabønne myse. Den kjemiske hydrolysen av naturlige polysakkarider for å forberede oligosakkarider refererer til bruk av kjemiske reagenser som syre, hydrogenperoksid, etc. som katalysatorer. Nedbrytning av naturlige polysakkarider for å oppnå oligosakkarider, på grunn av produktets kompleksitet, er produktkvaliteten ikke lett å sikre, utbyttet er lavt, og det er ikke lett å oppnå høyaktivitet oligosakkarider, så det har ikke blitt fremmet i praktiske applikasjoner. Den kunstige kjemiske syntesemetoden er å oppnå oligosakkarider ved hjelp av kjemisk syntese. Oligosakkaridene som fremstilles ved denne metoden har høy renhet og enkeltkomponenter, men kompleksiteten til oligosakkaridmolekylærstrukturen gjør den kjemiske synteseprosessen komplisert. Prosessparametrene må kontrolleres strengt. Derfor er kunstig kjemisk syntese av oligosakkarider hovedsakelig begrenset til forskningen på de fysiske og kjemiske egenskapene til oligosakkarider, som fortsatt er langt fra industriell produksjon. Fra fôrindustriens og dyreholds- og havbruksnæringens synspunkt må produksjonskostnadene for oligosakkarider betraktes som et storskala funksjonelt tilsetningsstoff og en erstatning for fôr antibiotika vekstfremmende midler. En mer økonomisk og mest lovende rute er å bruke bioteknologi, nemlig enzymatisk hydrolyse av naturlige polysakkarider og enzymatisk katalysert syntese for å produsere ulike oligosakkarider. Med utviklingen av bioteknologi og enzymteknologi er det ikke bare mulig å produsere ulike oligosakkarider ved enzymatisk hydrolyse av naturlige polysakkarider og enzymatisk katalytisk syntese, men også produksjonskostnadene vil bli sterkt redusert, noe som er gunstig for applikasjonen i fôrindustrien og akvakulturindustrien. forfremmelse.
Enzymatisk syntese av oligosakkarider er en effektiv metode for syntetisering av oligosakkarider. På grunn av stereospesifikkheten til den enzym-katalyserte reaksjonen, er det spesifikke krav til reaksjonssubstratet, typen og posisjonen til glykosidbåndet, så det har store fordeler i forhold til kjemisk syntese. Ulike svært spesifikke karbohydraser har blitt forsøkt å syntetisere oligosakkarider, men vanlige animalske karbohydraser har lavt innhold, er vanskelige å rense og har dårlig stabilitet, så mikrobielle enzymkilder er for det meste valgt. Enzymer som brukes til oligosakkaridsyntese inkluderer ulike glykosyltransferaser, glykosidhydrolaser og fosforyllaser. Råvarene som brukes til å syntetisere oligosakkarider er hovedsakelig stivelse, sukrose, laktose, etc. Disse råvarene er rikelige, billige og kan brukes grundig. For eksempel kan fructooligosakkarider (sukrose som råmateriale), isomalt oligosakkarider, Palatin oligosakkarider, galacto-oligosakkarider, etc. syntetiseres ved enzymatiske metoder.