Oligosahhariidi prebiootikumide tootmine
Ettevalmistustee
Oligosahhariidide tootmismeetodid liigitatakse ligikaudu viieks järgmiseks tüübiks:
Raffinose
(1) Ekstraheeritud looduslikest toorainetest, nagu raffinoosi ekstraheerimine peedimahlast või peedijäätmete melassist, stahoosi ekstraheerimine taimest Zelan, sojaoa oligosahhariidide ekstraheerimine soja vadakust eemaldatud sojavaakuga ja porganditest ekstraheerimine See toodab bifidogeenseid tegureid, nagu lämmastiku polüsahhariidid ja oligosahhariidid. [8]
(2) Seda toodetakse mikroobse ensümaatilise hüdrolüüsi teel, nagu piim või munavalge, mida töödeldakse papaiini või pepsiiniga peptiidi bifidusfaktori saamiseks.
(3) Tööstuslikult toodetud oligosahhariide toodetakse mikroobsete ensüümide ülekandereaktsioonil bioloogilise ensümaatilise hüdrolüüsi või ülekandereaktsiooni teel, nagu isomaltoos, fruktooligosahhariidid, ksülo-oligosahhariidid, laktuloos, laktoosioligosahhariidid ja tšosaani oligosahhariidid Glükaani jne.
(4) Seda toodetakse happe hüdrolüüsi või leelise muundamise teel. Näiteks laktuloos on oligosahhariid, mis on toodetud leelise muundamisel tööstuses; Happe hüdrolüüsi polüsahhariidi tootmisel toodetud oligosahhariididel ei ole happe hüdrolüüsi tõttu spetsiifilisust ja tootes olevad sahhariidid on keerulised. Spetsiifilisi oligosahhariide ei ole lihtne saada.
(5) Valmistatud keemilise sünteesi meetodil, näiteks suhkrualkoholide tootmine bifidogeense faktori funktsioonidega suhkrutest suhkrutest survestatud hüdrogeenimismeetodil, nagu ksülitooli ja laktitool.
Mis puudutab eespool nimetatud peamisi oligosahhariidide valmistamise viise, siis on väga raske oligosahhariidi tooteid looduslikest toorainetest otseselt eraldada. Tavaolukorras on oligosahhariidide kontsentratsioon kehas äärmiselt madal ning see on värvitu ja laadimata. Ettevalmistusprotsess on väga keeruline, raskesti kontrollitav ja tootmiskulud on äärmiselt kõrged. Selle meetodi abil kaubanduslikult toodetud oligosahhariidid hõlmavad suhkrupeedi suhkrupeedi suhkrust ekstraheeritud raffinoosi ja sojaoa oligosahhariide, mis on ekstraheeritud soja vadakust. Looduslike polüsahhariidide keemiline hüdrolüüs oligosahhariidide valmistamiseks viitab keemiliste reaktiivide, nagu hape, vesinikperoksiid jne, kasutamisele katalüsaatoritena. Looduslike polüsahhariidide lagunemine oligosahhariidide saamiseks toote keerukuse tõttu ei ole toote kvaliteeti lihtne tagada, saagikus on madal ja suure aktiivsusega oligosahhariide ei ole lihtne saada, seega ei ole seda praktilistes rakendustes edendatud. Kunstlik keemiline sünteesimeetod on oligosahhariidide hankimine keemilise sünteesi teel. Selle meetodiga valmistatud oligosahhariididel on kõrge puhtusastmega ja üksikud komponendid, kuid oligosahhariidi molekulaarstruktuuri keerukus muudab keemilise sünteesiprotsessi keeruliseks. Protsessi parameetreid tuleb rangelt kontrollida. Seetõttu piirdub oligosahhariidide kunstlik keemiline süntees peamiselt oligosahhariidide füüsikaliste ja keemiliste omaduste uurimisega, mis on veel kaugel tööstuslikust tootmisest. Söödatööstuse ning loomakasvatuse ja vesiviljeluse seisukohast tuleb oligosahhariidide tootmiskulusid pidada suuremahulisteks funktsionaalseteks söödalisanditeks ja sööda antibiootikumide kasvu soodustavate ainete asendajaks. Ökonoomsem ja paljutõotavam marsruut on biotehnoloogia kasutamine, nimelt looduslike polüsahhariidide ensümaatiline hüdrolüüs ja ensümaatiline katalüüsitud süntees erinevate oligosahhariidide tootmiseks. Biotehnoloogia ja ensüümitehnoloogia tehnoloogia arenguga ei ole mitte ainult võimalik toota erinevaid oligosahhariide looduslike polüsahhariidide ensümaatilise hüdrolüüsi ja ensümaatilise katalüütilise sünteesi abil, vaid ka tootmiskulud vähenevad oluliselt, mis on kasulik söödatööstuse ja vesiviljelustööstusele. Edendamine.
Oligosahhariidide ensümaatiline süntees on tõhus meetod oligosahhariidide sünteesimiseks. Ensüümi-katalüüsitud reaktsiooni stereospetsiifilisuse tõttu on reaktsiooni substraadile, glükosidiidilise sideme tüübile ja asendile konkreetsed nõuded, seega on sellel keemilise sünteesi ees suured eelised. Oligosahhariide sünteesimiseks on püütud sünteesida erinevaid väga spetsiifilisi karbohüdraase, kuid tavalistel loomsetest allikatest saadud karbohüdradel on madal sisaldus, neid on raske puhastada ja neil on halb stabiilsus, nii et mikroobsete ensüümide allikad valitakse enamasti. Oligosahhariidi sünteesiks kasutatavate ensüümide hulka kuuluvad erinevad glükosüültransferaasid, glükosiidi hüdrolaaasid ja fosforülaasid. Oligosahhariidide sünteesimiseks kasutatavad toorained on peamiselt tärklis, sahharoos, laktoos jne. Need toorained on rikkalikud, odavad ja neid saab põhjalikult kasutada. Näiteks fruktooligosahhariide (sahharoos toorainena), isomalt oligosahhariide, pfaltin-oligosahhariide, galakto-oligosahhariide jne saab sünteesida ensümaatiliste meetoditega.