Produktion af oligosaccharid præbiotika
Forberedelse rute
Produktionsmetoderne for oligosaccharider er groft klassificeret i følgende fem typer:
Raffinose
(1) Udvundet af naturlige råvarer, såsom ekstraktion af raffinose fra roesaft eller roeaffaldsmelasse, ekstraktion af stachyose fra plante Zelan, ekstraktion af sojabønneoligosaccharider fra sojabønnevalle med sojabønneprotein fjernet og ekstraktion fra gulerødder Det producerer bifidogene faktorer såsom nitrogenholdige polysaccharider og oligosaccharider. [8]
(2) Det fremstilles ved mikrobiel enzymatisk hydrolyse, såsom mælk eller æggehvide behandlet med papain eller pepsin for at opnå peptidbifidusfaktor.
(3)Industrielt fremstillede oligosaccharider fremstilles ved overførselsreaktion af mikrobielle enzymer ved biologisk enzymatisk hydrolyse eller overførselsreaktion, såsom isomaltose, fructooligosaccharider, xylo-oligosaccharider, lactulose, lactoseoligosaccharider og chitosan oligosaccharider Glycan osv.
(4)Det fremstilles ved syrehydrolyse eller alkaliomdannelse. For eksempel er lactulose et oligosaccharid produceret ved alkalikonvertering i industrien; oligosaccharider produceret af syrehydrolysepolysaccharid har ingen specificitet på grund af syrehydrolyse, og sacchariderne i produktet er komplekse. Det er ikke let at opnå specifikke oligosaccharider.
(5)Fremstillet ved kemisk syntesemetode, f.eks. produktion af sukkeralkoholer med bifidogene faktorfunktioner fra sukkerarter ved hjælp af trykhydrogeneringsmetode, såsom xylitol og lactitol.
For så vidt angår de ovennævnte hovedmåder til fremstilling af oligosaccharider, er det meget vanskeligt at udvinde oligosaccharidprodukter direkte fra naturlige råvarer. Under normale omstændigheder er koncentrationen af oligosaccharider i kroppen ekstremt lav, og den er farveløs og uopladet. Forberedelsesprocessen er meget kompliceret, vanskelig at kontrollere, og produktionsomkostningerne er ekstremt høje. De oligosaccharider, der produceres kommercielt ved denne metode, omfatter raffinose ekstraheret fra sukkerroesukker og sojabønneoliigosaccharider ekstraheret fra sojabønnevalle. Den kemiske hydrolyse af naturlige polysaccharider til fremstilling af oligosaccharider refererer til anvendelsen af kemiske reagenser såsom syre, hydrogenperoxid osv. Som katalysatorer. Nedbrydning af naturlige polysaccharider for at opnå oligosaccharider på grund af produktets kompleksitet er produktkvaliteten ikke let at sikre, udbyttet er lavt, og det er ikke let at opnå højaktivitetsoligosaccharider, så det er ikke blevet fremmet i praktiske anvendelser. Den kunstige kemiske syntesemetode er at opnå oligosaccharider ved hjælp af kemisk syntese. Oligosacchariderne fremstillet ved denne metode har høj renhed og enkeltkomponenter, men kompleksiteten af oligosaccharidmolekylstrukturen gør den kemiske synteseproces kompliceret. Procesparametrene skal kontrolleres strengt. Derfor er kunstig kemisk syntese af oligosaccharider hovedsageligt begrænset til forskning i de fysiske og kemiske egenskaber af oligosaccharider, som stadig er langt fra industriel produktion. Set fra foderstofindustriens og husdyrbrugs- og akvakulturindustriens synspunkt skal produktionsomkostningerne ved oligosaccharider betragtes som et funktionelt fodertilsætningsstof i stor skala og en erstatning for vækstfremmende agenser til foderantibiotikum. En mere økonomisk og mest lovende vej er at anvende bioteknologi, nemlig enzymatisk hydrolyse af naturlige polysaccharider og enzymatisk katalyseret syntese til fremstilling af forskellige oligosaccharider. Med udviklingen af bioteknologi og enzymteknologi er det ikke kun muligt at producere forskellige oligosaccharider ved enzymatisk hydrolyse af naturlige polysaccharider og enzymatisk katalytisk syntese, men også produktionsomkostningerne vil blive stærkt reduceret, hvilket er gavnligt for anvendelsen i foderindustrien og akvakulturindustrien. forfremmelse.
Enzymatisk syntese af oligosaccharider er en effektiv metode til syntetisering af oligosaccharider. På grund af stereospecificiteten af den enzymkatalyserede reaktion er der specifikke krav til reaktionssubstratet, typen og placeringen af den glykosidiske binding, så den har store fordele i forhold til kemisk syntese. Forskellige meget specifikke carbohydraser er blevet forsøgt at syntetisere oligosaccharider, men almindelige animalsk afledte carbohydraser har lavt indhold, er vanskelige at rense og har dårlig stabilitet, så mikrobielle enzymkilder vælges for det meste. Enzymer, der anvendes til oligosaccharidsyntese, indbefatter forskellige glycosyltransferaser, glycosidhydrolaser og phosphorylaser. De råmaterialer, der anvendes til at syntetisere oligosaccharider, er hovedsageligt stivelse, saccharose, lactose osv. Disse råvarer er rigelige, billige og kan udnyttes omfattende. For eksempel kan fructooligosaccharider (saccharose som råmateriale), isomalt oligosaccharider, Palatin oligosaccharider, galacto-oligosaccharider osv. syntetiseres ved enzymatiske metoder