Oligosacharidų prebiotikų gamyba
Pasiruošimo maršrutas
Oligosacharidų gamybos metodai apytiksliai skirstomi į šiuos penkis tipus:
Rafinozė
① Išgaunama iš natūralių žaliavų, pvz., rafinozės ekstrahavimas iš burokėlių sulčių arba burokėlių melasos atliekų, stachiozės ekstrahavimas iš augalo Zelan, sojos pupelių oligosacharidų ekstrahavimas iš sojų išrūgų, pašalinus sojų pupelių baltymus, ir morkų ekstrahavimas. Gamina bifidogeninius veiksnius, tokius kaip azoto polisacharidai ir oligosacharidai. . [8]
②Jis gaminamas mikrobinės fermentinės hidrolizės būdu, pavyzdžiui, pienas arba kiaušinio baltymas, apdorotas papainu arba pepsinu, kad būtų gautas peptido bifidus faktorius.
③ Pagaminti mikrobų fermentų perdavimo reakcijos būdu, pramoniniu būdu pagaminti oligosacharidai, tokie kaip izomaltozė, fruktooligosacharidai, ksilo-oligosacharidai, laktulozė, laktozės oligosacharidai ir chitozano-oligosacharidai, gaunami atliekant biologinę fermentinę hidrolizę arba pernešimo reakciją.
④Jis gaunamas rūgštinės hidrolizės arba šarminės konversijos būdu. Pavyzdžiui, laktulozė yra oligosacharidas, gaminamas pramonėje paverčiant šarmais; Oligosacharidai, pagaminti rūgštinės hidrolizės būdu, polisacharidas neturi specifiškumo dėl rūgšties hidrolizės, o produkte esantys sacharidai yra kompleksiniai. Nelengva gauti specifinių oligosacharidus.
⑤Pagaminta cheminės sintezės metodu, pvz., cukraus alkoholių su bifidogeninių faktorių funkcijomis gamyba iš cukrų slėginio hidrinimo metodu, pvz., ksilitolis ir laktitolis.
Kalbant apie pirmiau minėtus{0}}pagrindinius oligosacharidų paruošimo būdus, labai sunku tiesiogiai išgauti oligosacharidų produktus iš natūralių žaliavų. Įprastomis aplinkybėmis oligosacharidų koncentracija organizme yra itin maža, ji yra bespalvė ir neįkrauta. Paruošimo procesas labai sudėtingas, sunkiai kontroliuojamas, o gamybos savikaina itin didelė. Komerciniu būdu šiuo metodu gaminami oligosacharidai apima rafinozę, ekstrahuotą iš cukrinių runkelių cukraus, ir sojų pupelių oligosacharidus, ekstrahuotus iš sojų išrūgų. Cheminė natūralių polisacharidų hidrolizė, norint gauti oligosacharidus, reiškia cheminių reagentų, tokių kaip rūgštis, vandenilio peroksidas ir kt., naudojimą kaip katalizatorius. Natūralių polisacharidų skaidymas, siekiant gauti oligosacharidus, dėl produkto sudėtingumo, produkto kokybę nėra lengva užtikrinti, išeiga maža, o didelio aktyvumo oligosacharidus gauti nelengva, todėl nėra buvo skatinami praktikoje. Dirbtinis cheminės sintezės metodas yra oligosacharidų gavimas cheminės sintezės būdu. Šiuo metodu paruošti oligosacharidai pasižymi dideliu grynumu ir pavieniais komponentais, tačiau oligosacharidų molekulinės struktūros sudėtingumas apsunkina cheminės sintezės procesą. Proceso parametrai turi būti griežtai kontroliuojami. Todėl dirbtinė cheminė oligosacharidų sintezė daugiausia apsiriboja fizinių ir cheminių oligosacharidų savybių tyrimais, kurie dar toli nuo pramoninės gamybos. Pašarų pramonės, gyvulininkystės ir akvakultūros pramonės požiūriu, oligosacharidų gamybos sąnaudos turi būti laikomos didelio masto funkciniu pašarų priedu ir pašarų antibiotikų augimą skatinančių medžiagų pakaitalu. . Ekonomiškesnis ir perspektyviausias būdas yra naudoti biotechnologijas, ty natūralių polisacharidų fermentinę hidrolizę ir fermentinę katalizuotą sintezę įvairiems oligosacharidams gaminti. Tobulėjant biotechnologijoms ir fermentų inžinerijos technologijoms, ne tik įmanoma gaminti įvairius oligosacharidus fermentinės natūralių polisacharidų hidrolizės ir fermentinės katalizinės sintezės būdu, bet ir labai sumažės gamybos sąnaudos, o tai naudinga pašarų pramonėje. ir akvakultūros pramonė. skatinimas.
Fermentinė oligosacharidų sintezė yra efektyvus oligosacharidų sintezės būdas. Dėl fermentų -katalizuojamos reakcijos stereospecifiškumo yra specifiniai reikalavimai reakcijos substratui, glikozidinės jungties tipui ir padėčiai, todėl ji turi didelių pranašumų prieš cheminę sintezę. Buvo bandoma susintetinti oligosacharidus su įvairiomis labai specifinėmis karbohidrazėmis, tačiau įprastos gyvulinės kilmės angliavandenių kiekis yra mažas, jas sunku išvalyti ir jų stabilumas yra prastas, todėl dažniausiai pasirenkami mikrobiniai fermentų šaltiniai. Oligosacharidų sintezei naudojami fermentai yra įvairios glikoziltransferazės, glikozidų hidrolazės ir fosforilazės. Oligosacharidams sintetinti naudojamos žaliavos daugiausia krakmolas, sacharozė, laktozė ir kt. Šios žaliavos yra gausios, pigios ir gali būti visapusiškai panaudojamos. Pavyzdžiui, fermentiniais metodais gali būti sintetinami fruktooligosacharidus (sacharozė kaip žaliava), izomalto oligosacharidus, palatino oligosacharidus, galakto-oligosacharidus ir kt.