Herstellung von Oligosaccharid-Präbiotika
Vorbereitungsroute
Die Produktionsmethoden von Oligosacchariden werden grob in die folgenden fünf Typen eingeteilt:
Raffinose
(1) Gewonnen aus natürlichen Rohstoffen, wie Extraktion von Raffinose aus Rübensaft oder Rübenabfallmelasse, Extraktion von Stachyose aus Pflanze Zelan, Extraktion von Sojabohnen-Oligosacchariden aus Sojabohnenmolke mit Sojabohnenprotein entfernt, und Extraktion aus Karotten Es produziert bifidogenische Faktoren wie stickstoffhaltige Polysaccharide und Oligosaccharide. [8]
(2)Es wird durch mikrobielle enzymatische Hydrolyse, wie Milch oder Eiweiß, die mit Papain oder Pepsin behandelt wurden, hergestellt, um den Peptid-Bifidus-Faktor zu erhalten.
(3)Durch die Transferreaktion mikrobieller Enzyme hergestellt, werden industriell hergestellte Oligosaccharide durch biologische enzymatische Hydrolyse oder Transferreaktion hergestellt, wie Isomaltose, Fructooligosaccharide, Xylo-Oligosaccharide, Lactulose, Lactose-Oligosaccharide und Chitosan-Oligosaccharide Glykan usw.
(4)Es wird durch saure Hydrolyse oder Alkaliumwandlung hergestellt. Zum Beispiel ist Lactulose ein Oligosaccharid, das durch Alkaliumwandlung in der Industrie entsteht; Oligosaccharide, die durch Säurehydrolyse Polysaccharid hergestellt werden, haben aufgrund der Säurehydrolyse keine Spezifität, und die Saccharide im Produkt sind komplex. Es ist nicht einfach, spezifische Oligosaccharide zu erhalten.
(5)Hergestellt durch chemische Synthesemethode, wie die Herstellung von Zuckeralkoholen mit bifidogenischen Faktorfunktionen aus Zuckern durch Druckhydrierung Verfahren, wie Xylit und Lactitiol.
Was die oben genannten Hauptmethoden zur Herstellung von Oligosacchariden betrifft, so ist es sehr schwierig, Oligosaccharidprodukte direkt aus natürlichen Rohstoffen zu extrahieren. Unter normalen Umständen ist die Konzentration von Oligosacchariden im Körper extrem niedrig und es ist farblos und ungeladen. Der Vorbereitungsprozess ist sehr kompliziert, schwer zu kontrollieren und die Produktionskosten sind extrem hoch. Zu den Oligosacchariden, die mit diesem Verfahren kommerziell hergestellt werden, gehören Raffinose, die aus Zuckerrübenzucker gewonnen wird, und Sojabohnen-Oligosaccharide, die aus Sojabohnenmolke gewonnen werden. Die chemische Hydrolyse natürlicher Polysaccharide zur Herstellung von Oligosacchariden bezieht sich auf die Verwendung chemischer Reagenzien wie Säure, Wasserstoffperoxid usw. als Katalysatoren. Abbau von natürlichen Polysacchariden zur Gewinnung von Oligosacchariden, aufgrund der Komplexität des Produkts ist die Produktqualität nicht leicht sicherzustellen, die Ausbeute ist gering und es ist nicht einfach, hochaktive Oligosaccharide zu erhalten, so dass sie in praktischen Anwendungen nicht gefördert wurde. Die Methode der künstlichen chemischen Synthese besteht darin, Oligosaccharide durch chemische Synthese zu erhalten. Die mit dieser Methode hergestellten Oligosaccharide haben eine hohe Reinheit und einzelne Komponenten, aber die Komplexität der molekularen Struktur des Oligosaccharids macht den chemischen Syntheseprozess kompliziert. Die Prozessparameter müssen streng kontrolliert werden. Daher beschränkt sich die künstliche chemische Synthese von Oligosacchariden hauptsächlich auf die Erforschung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Oligosacchariden, die noch weit von der industriellen Produktion entfernt ist. Aus Sicht der Futtermittelindustrie sowie der Tierhaltungs- und Aquakulturindustrie müssen die Produktionskosten von Oligosacchariden als großflächiger funktioneller Futtermittelzusatzstoff und als Ersatz für wachstumsfördernde Futtermittelantibiotika betrachtet werden. Ein wirtschaftlicherer und vielversprechenderer Weg ist die Verwendung der Biotechnologie, nämlich der enzymatischen Hydrolyse natürlicher Polysaccharide und der enzymatischen katalysierten Synthese zur Herstellung verschiedener Oligosaccharide. Mit der Entwicklung der Biotechnologie und der enzymtechnischen Technologie ist es nicht nur möglich, verschiedene Oligosaccharide durch enzymatische Hydrolyse natürlicher Polysaccharide und enzymatische katalytische Synthese herzustellen, sondern auch die Produktionskosten werden stark reduziert, was für die Anwendung in der Futtermittelindustrie und Aquakulturindustrie von Vorteil ist. Beförderung.
Die enzymatische Synthese von Oligosacchariden ist eine wirksame Methode zur Synthese von Oligosacchariden. Aufgrund der Stereospezifität der enzymkatalysierten Reaktion gibt es spezifische Anforderungen an das Reaktionssubstrat, die Art und Position der glykosidischen Bindung, so dass es große Vorteile gegenüber der chemischen Synthese hat. Verschiedene hochspezifische Carbohydrasen wurden versucht, Oligosaccharide zu synthetisieren, aber gewöhnliche Carbohydrasen tierischen Ursprungs haben einen geringen Gehalt, sind schwer zu reinigen und haben eine schlechte Stabilität, so dass mikrobielle Enzymquellen meist ausgewählt werden. Zu den Enzymen, die für die Oligosaccharidsynthese verwendet werden, gehören verschiedene Glykosyltransferasen, Glykosidhydrolasen und Phosphorylasen. Die Rohstoffe, die zur Synthese von Oligosacchariden verwendet werden, sind hauptsächlich Stärke, Saccharose, Laktose usw. Diese Rohstoffe sind reichlich vorhanden, billig und können umfassend genutzt werden. Zum Beispiel können Fructooligosaccharide (Saccharose als Rohstoff), Isomalt-Oligosaccharide, Palatin-Oligosaccharide, Galacto-Oligosaccharide usw. durch enzymatische Methoden synthetisiert werden