Výroba oligosacharidových prebiotik
Cesta přípravy
Výrobní metody oligosacharidů jsou zhruba rozděleny do následujících pěti typů:
Rafinóza
(1) Extrahuje se z přírodních surovin, jako je extrakce rafinózy z řepné šťávy nebo řepné odpadní melasy, extrakce stachyózy z rostliny Zelan, extrakce sójových oligosacharidů ze sójové syrovátky s odstraněným sójovým proteinem a extrakce z mrkve Produkuje bifidogenní faktory, jako jsou dusíkaté polysacharidy a oligosacharidy. [8]
(2) Vyrábí se mikrobiální enzymatickou hydrolýzou, jako je mléko nebo vaječný bílek ošetřený papainem nebo pepsinem za účelem získání faktoru peptidu bifidus.
(3) Průmyslově vyráběné oligosacharidy, vyrobené přenosovou reakcí mikrobiálních enzymů, jsou vyráběny biologickou enzymatickou hydrolýzou nebo přenosovou reakcí, jako je isomaltóza, fruktooligosacharidy, xylo-oligosacharidy, laktulóza, oligosacharidy laktózy a chitosanové oligosacharidy Glykan atd.
(4) Vyrábí se hydrolýzou kyselin nebo alkalickou přeměnou. Například laktulóza je oligosacharid vyráběný přeměnou alkalických látek v průmyslu; oligosacharidy produkované polysacharidem hydrolýzy kyselin nemají žádnou specifičnost v důsledku kyselé hydrolýzy a sacharidy v produktu jsou složité. Není snadné získat specifické oligosacharidy.
(5) Vyrábí se metodou chemické syntézy, jako je výroba cukerných alkoholů s bifidogenními faktorovými funkcemi z cukrů metodou hydrogenace pod tlakem, jako je xylitol a laktitol.
Pokud jde o výše uvedené hlavní způsoby přípravy oligosacharidů, je velmi obtížné přímo extrahovat oligosacharidové produkty z přírodních surovin. Za normálních okolností je koncentrace oligosacharidů v těle extrémně nízká a je bezbarvá a nenabitá. Proces přípravy je velmi komplikovaný, obtížně kontrolovatelný a výrobní náklady jsou extrémně vysoké. Oligosacharidy komerčně vyráběné touto metodou zahrnují rafinát extrahovanou z cukrové řepy a sójové oligosacharidy extrahované ze sójové syrovátky. Chemická hydrolýza přírodních polysacharidů pro přípravu oligosacharidů se týká použití chemických činidel, jako je kyselina, peroxid vodíku atd., Jako katalyzátorů. Degradace přírodních polysacharidů za účelem získání oligosacharidů, vzhledem ke složitosti produktu, kvalita produktu není snadné zajistit, výtěžek je nízký a není snadné získat vysoce aktivní oligosacharidy, takže nebyl podporován v praktických aplikacích. Metodou umělé chemické syntézy je získání oligosacharidů chemickou syntézou. Oligosacharidy připravené touto metodou mají vysokou čistotu a jednotlivé složky, ale složitost molekulární struktury oligosacharidů komplikuje proces chemické syntézy. Parametry procesu musí být přísně kontrolovány. Proto je umělá chemická syntéza oligosacharidů omezena především na výzkum fyzikálních a chemických vlastností oligosacharidů, který je stále daleko od průmyslové výroby. Z hlediska krmivářského průmyslu a chovu zvířat a akvakultury musí být výrobní náklady oligosacharidů považovány za rozsáhlou funkční doplňkovou látku v krmivech a náhradu za látky podporující růst antibiotik v krmivech. Ekonomičtější a nejslibnější cestou je využití biotechnologie, konkrétně enzymatické hydrolýzy přírodních polysacharidů a enzymatické katalyzované syntézy k produkci různých oligosacharidů. S rozvojem biotechnologie a technologie enzymového inženýrství je nejen možné vyrábět různé oligosacharidy enzymatickou hydrolýzou přírodních polysacharidů a enzymatickou katalytickou syntézou, ale také výrazně sníží výrobní náklady, což je prospěšné pro aplikaci v krmivářském průmyslu a průmyslu akvakultury. povýšení.
Enzymatická syntéza oligosacharidů je účinnou metodou syntézy oligosacharidů. Vzhledem ke stereospecificitě enzymaticky katalyzované reakce existují specifické požadavky na reakční substrát, typ a polohu glykosidické vazby, takže má velké výhody oproti chemické syntéze. Různé vysoce specifické karbohydrázy byly zkoušeny syntetizovat oligosacharidy, ale běžné karbohydrázy živočišného původu mají nízký obsah, obtížně se čistí a mají špatnou stabilitu, takže jsou většinou vybrány zdroje mikrobiálních enzymů. Enzymy používané pro syntézu oligosacharidů zahrnují různé glykosyltransferázy, glykosidové hydrolázy a fosforylázy. Suroviny používané k syntéze oligosacharidů jsou hlavně škrob, sacharóza, laktóza atd. Tyto suroviny jsou hojné, levné a mohou být komplexně využity. Například fruktooligosacharidy (sacharóza jako surovina), isomaltové oligosacharidy, palatinové oligosacharidy, galakto-oligosacharidy atd. mohou být syntetizovány enzymatickými metodami