Sản xuất oligosaccharide prebiotics
Lộ trình chuẩn bị
Các phương pháp sản xuất oligosaccharides được phân loại thành năm loại sau:
Raffinose
(1) Chiết xuất từ nguyên liệu tự nhiên, chẳng hạn như chiết xuất raffinose từ nước ép củ cải đường hoặc mật rỉ chất thải củ cải đường, chiết xuất stachyose từ thực vật Zelan, chiết xuất oligosaccharides đậu nành từ whey đậu nành với protein đậu nành được loại bỏ và chiết xuất từ cà rốt Nó tạo ra các yếu tố bifidogenic như polysaccharides nitơ và oligosaccharides. [8]
(2) Nó được sản xuất bởi thủy phân enzyme vi khuẩn, chẳng hạn như sữa hoặc lòng trắng trứng được xử lý bằng papain hoặc pepsin để có được yếu tố peptide bifidus.
(3) Được sản xuất bởi phản ứng chuyển giao của các enzyme vi sinh vật, oligosaccharides được sản xuất công nghiệp được sản xuất bởi thủy phân enzyme sinh học hoặc phản ứng chuyển, chẳng hạn như isomaltose, fructooligosaccharides, xylo-oligosaccharides, lactulose, lactose oligosaccharides và chitosan oligosaccharides Glycan, v.v.
(4) Nó được sản xuất bằng cách thủy phân axit hoặc chuyển đổi kiềm. Ví dụ, lactulose là một oligosaccharide được sản xuất bởi chuyển đổi kiềm trong công nghiệp; oligosaccharides được sản xuất bởi polysaccharide thủy phân axit không có độ đặc hiệu do thủy phân axit, và các saccharides trong sản phẩm rất phức tạp. Không dễ để có được oligosaccharides cụ thể.
(5) Được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học, chẳng hạn như sản xuất rượu đường có chức năng yếu tố bifidogenic từ đường bằng phương pháp hydro hóa áp lực, chẳng hạn như xylitol và lactitol.
Theo như các cách chuẩn bị oligosaccharides chính được đề cập ở trên, rất khó để chiết xuất trực tiếp các sản phẩm oligosaccharide từ nguyên liệu tự nhiên. Trong trường hợp bình thường, nồng độ oligosaccharides trong cơ thể cực kỳ thấp, và nó không màu và không tích điện. Quá trình chuẩn bị rất phức tạp, khó kiểm soát và chi phí sản xuất rất cao. Các oligosaccharides được sản xuất thương mại bằng phương pháp này bao gồm raffinose chiết xuất từ đường củ cải đường và oligosaccharides đậu nành chiết xuất từ whey đậu nành. Thủy phân hóa học của polysaccharides tự nhiên để chuẩn bị oligosaccharides đề cập đến việc sử dụng các thuốc thử hóa học như axit, hydrogen peroxide, v.v. làm chất xúc tác. Sự suy thoái của polysaccharides tự nhiên để có được oligosaccharides, do sự phức tạp của sản phẩm, chất lượng sản phẩm không dễ đảm bảo, năng suất thấp và không dễ để có được oligosaccharides hoạt tính cao, vì vậy nó đã không được phát huy trong các ứng dụng thực tế. Phương pháp tổng hợp hóa học nhân tạo là thu được oligosaccharides bằng phương pháp tổng hợp hóa học. Các oligosaccharides được điều chế bằng phương pháp này có độ tinh khiết cao và các thành phần đơn lẻ, nhưng sự phức tạp của cấu trúc phân tử oligosaccharide làm cho quá trình tổng hợp hóa học trở nên phức tạp. Các thông số quy trình cần được kiểm soát chặt chẽ. Do đó, tổng hợp hóa học nhân tạo của oligosaccharides chủ yếu giới hạn trong nghiên cứu về tính chất vật lý và hóa học của oligosaccharides, vẫn còn xa sản xuất công nghiệp. Từ quan điểm của ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi và ngành chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản, chi phí sản xuất oligosaccharides phải được coi là phụ gia thức ăn chức năng quy mô lớn và thay thế cho các tác nhân thúc đẩy tăng trưởng kháng sinh thức ăn. Một con đường kinh tế hơn và hứa hẹn nhất là sử dụng công nghệ sinh học, cụ thể là thủy phân enzyme của polysaccharides tự nhiên và tổng hợp xúc tác enzyme để sản xuất các oligosaccharides khác nhau. Với sự phát triển của công nghệ sinh học và công nghệ kỹ thuật enzyme, không chỉ có thể sản xuất các oligosaccharides khác nhau bằng cách thủy phân enzyme của polysaccharides tự nhiên và tổng hợp xúc tác enzyme, mà còn chi phí sản xuất sẽ giảm đáng kể, có lợi cho ứng dụng trong ngành thức ăn chăn nuôi và ngành nuôi trồng thủy sản. Khuyến mãi.
Tổng hợp enzyme oligosaccharides là một phương pháp hiệu quả để tổng hợp oligosaccharides. Do tính lập thể của phản ứng xúc tác enzyme, có những yêu cầu cụ thể đối với chất nền phản ứng, loại và vị trí của liên kết glycosidic, vì vậy nó có lợi thế lớn so với tổng hợp hóa học. Nhiều carbohydrase rất cụ thể đã được thử nghiệm để tổng hợp oligosaccharides, nhưng carbohydrase có nguồn gốc động vật phổ biến có hàm lượng thấp, khó thanh lọc và có độ ổn định kém, vì vậy các nguồn enzyme vi sinh vật chủ yếu được chọn. Các enzyme được sử dụng để tổng hợp oligosaccharide bao gồm các glycosyltransferase khác nhau, glycoside hydrolases và phosphorylase. Nguyên liệu được sử dụng để tổng hợp oligosaccharides chủ yếu là tinh bột, sucrose, lactose, v.v. Những nguyên liệu thô này rất phong phú, rẻ tiền và có thể được sử dụng toàn diện. Ví dụ, fructooligosaccharides (sucrose làm nguyên liệu), isomalt oligosaccharides, Palatin oligosaccharides, galacto-oligosaccharides, v.v. có thể được tổng hợp bằng phương pháp enzyme