功能性低聚糖的酶法合成 - 厦门大学
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功能性低聚糖的制备
化学法是通过化学反应将单糖分子连接成寡糖链。
常用的化学反应有
缩合反应和酯化反应。
缩合反应是指在酸性条件下,将两个单糖分子通过
缩合反应形成1-4键连接。
例如,葡萄糖和木糖可以通过缩合反应形成葡
萄糖木糖二糖。
酯化反应是指通过酸催化或酶催化将酸与单糖分子反应形
成酯键连接。
例如,葡萄糖和乙酸可以通过酯化反应形成葡萄糖乙酸酯。
需要注意的是,在化学反应中,应严格控制反应条件以避免产生毒性物质。
酶法是利用酶催化反应将单糖分子连接成寡糖链。
常用的酶有转移酶、水解酶和糖基转移酶等。
转移酶可以将一个单糖分子转移到另一个单糖分
子上形成寡糖链,例如,淀粉酶可以将葡萄糖转移至另一个葡萄糖分子上
形成葡萄糖二糖。
水解酶可以将多糖水解成寡糖,例如,淀粉酶可以将淀
粉水解成麦芽糖寡糖。
糖基转移酶可以将一个糖基转移到另一个分子上,
例如,甘露醇磷酸转移酶可以将葡萄糖磷酸转移到甘露醇上形成葡萄糖磷
酸甘露醇。
无论是化学法还是酶法,制备功能性低聚糖都需要选择适当的底物和
酶或催化剂,并严格控制反应条件。
反应后需要进行纯化、干燥等后续处理,最终得到纯度较高的功能性低聚糖。
总之,功能性低聚糖的制备可以通过化学法和酶法两种方法进行。
化
学法主要通过化学反应将单糖分子连接成寡糖链,而酶法则是利用酶催化
反应实现寡糖链的形成。
在制备过程中,需要选择适当的底物和酶,并严
格控制反应条件,以获得纯度较高的功能性低聚糖。
酶法水解麦麸制取功能性低聚糖
陈育如;陈志芳;刘媛
【期刊名称】《南京师范大学学报(工程技术版)》
【年(卷),期】2003(003)004
【摘要】以淀粉加工业剩余物-麦麸为原料, 利用从里氏木霉制得复合酶中的半纤维素酶与纤维素酶,对物料中的半纤维素与纤维素成分进行控制酶水解,制取功能性低聚糖.酶解在接近常温和常压下进行,相对于常用的葡萄糖或淀粉原料,采用麦麸原料价格较低.由于低价原料和复合酶系的采用,简化了工序与设备,降低了成本,具有较好的开发应用前景.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】陈育如;陈志芳;刘媛
【作者单位】南京师范大学生命科学学院,210097,南京;南京师范大学生命科学学院,210097,南京;南京师范大学生命科学学院,210097,南京
【正文语种】中文
【中图分类】Q946
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低聚糖的来源和生产方法低聚糖是一种具有独特生理功能的生物活性物质,它由单糖分子通过特定反应连接在一起形成,分子量相对较小,因此被称为低聚糖。
低聚糖具有增强免疫力、调节肠道功能、抗氧化、抗肿瘤等多种功效,因此在食品、医药和保健品等领域具有广泛的应用前景。
低聚糖的来源和生产方法多种多样,下面将介绍几种常见的来源和生产方法。
一、低聚糖的来源低聚糖的来源可以分为两种主要类型:天然来源和人工合成来源。
1. 天然来源天然来源的低聚糖主要来自植物和动物。
植物:一些植物中含有丰富的低聚糖,例如菊芋、甘薯、蒲公英根等。
这些植物富含特定的多糖类物质,可以通过提取、分离和纯化等步骤获得低聚糖。
动物:一些动物体内也存在低聚糖,例如乳糖、蜂蜜中的低聚糖等。
这些动物性低聚糖可以通过提取和纯化等方法获得。
2. 人工合成来源人工合成低聚糖是在实验室中通过化学方法合成的。
通过选择特定的单糖分子,并采用适当的合成反应,可以将单糖分子连接在一起形成低聚糖。
这种方法可以精确控制低聚糖的结构和性质,但合成成本较高。
二、低聚糖的生产方法低聚糖的生产方法主要包括酶法、酸法、热法和微生物发酵法等。
1. 酶法酶法是低聚糖生产的常用方法之一。
首先,选择具有特定酶活性的酶,例如α-淀粉酶和纤维素酶等,将其与适当的底物反应。
在适宜的温度和pH条件下,酶能够催化底物中的单糖分子连接在一起,形成低聚糖。
2. 酸法酸法是一种简单而有效的低聚糖生产方法。
通过将底物与适量的酸反应,可以在适宜的温度和反应时间下,使底物中的单糖分子发生酸解反应,形成低聚糖。
3. 热法热法是一种利用高温处理底物以获得低聚糖的方法。
将底物经过高温处理,可以使底物中的单糖分子在热作用下连接在一起,形成低聚糖。
这种方法操作简便,适用于某些特定的底物。
4. 微生物发酵法微生物发酵法是一种利用微生物代谢产物获得低聚糖的方法。
通过将底物与特定的微生物(如乳酸菌、酵母菌等)发酵,微生物可以分解底物中的多糖类物质,并产生低聚糖。
功能低聚糖合成制备功能低聚糖(Functional Oligosaccharides)是指具有特定生理功能的低分子量多糖。
它们可以通过合成制备获得,合成制备功能低聚糖的方法有多种,每种方法都有其特点和适用范围。
一种常用的合成方法是化学合成法。
化学合成法是通过有机合成的方法,将单糖分子按照特定的顺序连接起来,形成具有特定结构和功能的低聚糖。
这种方法的优点是合成过程可控性强,可以合成多种结构的功能低聚糖。
但是,化学合成法的缺点是合成步骤多、反应条件苛刻,且合成成本较高。
另一种常用的合成方法是酶催化法。
酶催化法利用酶的催化作用,在特定的条件下将单糖分子连接起来,形成功能低聚糖。
这种方法的优点是反应条件温和,反应选择性高,合成效率较高。
酶催化法在合成天然产物类功能低聚糖方面具有较大优势,但对于一些非天然产物类功能低聚糖的合成,酶催化法的应用受到限制。
还有一种合成方法是基于化学与酶催化的联合合成法。
这种方法综合了化学合成法和酶催化法的优点,将两者相结合,通过化学合成和酶催化两个步骤相互补充,实现功能低聚糖的高效合成。
这种方法不仅可以提高合成效率,降低成本,而且可以合成更加复杂的功能低聚糖。
除了以上几种方法外,还有一些新兴的合成方法被广泛研究和应用。
例如,基于光化学反应的合成方法可以利用光的能量激发反应,实现功能低聚糖的高效合成。
此外,还有一些基于模板效应的合成方法,通过选择性识别和结合来实现功能低聚糖的合成。
功能低聚糖合成制备的研究是多学科交叉的领域,涉及有机化学、生物化学、酶学等多个学科的知识。
通过不断地研究和探索,我们可以获得更多种类和更高效率的功能低聚糖合成方法。
这将为功能低聚糖的研究和应用提供更多的可能性,推动功能低聚糖在食品、医药等领域的应用发展。
功能性低聚糖的功能、生产及其应用摘要:功能性低聚糖一般在机体内很难被消化吸收,但却具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗菌、促进肠道双歧杆菌增殖、降血压降血脂降血糖等一系列特殊防病保健作用。
本文就功能性低聚糖的生理功能、生产技术和应用做了简单的介绍。
关键词:低聚糖生理功能生产应用前言低聚糖或称寡糖,是由2-10 个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖,分为功能性低聚糖和普通低聚糖两大类.常见的功能性低聚糖包括低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖、水苏糖和甲壳低聚糖等。
人体胃肠道内没有水解功能性低聚糖的酶类,因此,它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先被双歧杆菌利用,是双歧杆菌的增殖因子[1]。
低聚糖正在引起越来越多的关注,广泛来源于细菌、藻类、真菌和高等植物的低聚糖可作为食品成分和药理补充剂。
不易消化的低聚糖在糖果店、面包店和啤酒厂被用作膳食纤维、甜味剂、体重控制剂和保湿剂[2]。
与普通低聚糖相比,功能性低聚糖一般在机体内很难被消化吸收,但却具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗菌、促进肠道双歧杆菌增殖、降血压降血脂降血糖等一系列特殊防病保健作用[3]。
此外,功能性低聚糖还具有促进双歧杆菌、乳酸杆菌增殖的效果,提高动物生产性能和饲料转化率,增强动物机体免疫力和抗病能力,降低饲料中药物用量,减少药物残留及提高动物产品品质,改善动物肠道微生态平衡等作用,可作替代抗生素药物添加剂,对家畜进行应用[4]。
1.功能性低聚糖的种类功能性低聚糖一般为低甜度低热量,难以被人体消化,食用后基本上不增加血糖血脂,对人体有特殊的生理功能,主要有以下几种:低聚果糖: 是指蔗糖分子的果糖残基上结合1-3个果糖的寡糖,是一种超强双歧因子,主要双向调节体内菌群调节血脂润肠通便等。
低聚异麦芽糖:又称分支低聚糖自然界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在,而作为支链淀粉右旋糖和多糖等的组成部分,主要用于抗龋齿促进矿物质吸收等。
不同生物酶法制造低聚果糖及其在营养中的应用低聚果糖是一种具有多种益处的功能性低聚糖,它可以通过一种特殊的生物酶法制备而成。
本文将介绍低聚果糖的制备方法、其在营养中的应用以及该领域的未来发展趋势。
一、低聚果糖的制备方法制备低聚果糖的方法有很多种,其中最常用的是通过一种特殊的生物酶法制备。
这种方法主要是通过酶的催化作用,将蔗糖等多糖分解为低聚糖,其中最主要的产物是低聚果糖。
低聚果糖的制备主要分为两个步骤:首先是将多糖分解为低聚糖,然后是将低聚糖分离和提纯。
在多糖分解的过程中一般使用果糖转移酶或转麦芽糖酶等酶类来催化反应。
这些酶能够将多糖分解为低聚糖,其中产生的低聚果糖具有较高的含量和较好的品质。
在低聚糖分离和提纯的过程中,主要是采用吸附树脂法或柱层析法等方法。
这些方法可以将低聚糖分离出来,并进行提纯,从而得到纯度较高的低聚果糖。
二、低聚果糖在营养中的应用低聚果糖具有多种功能性,因此在营养中被广泛应用。
以下是低聚果糖在营养中的应用:1、对肠道有保护作用低聚果糖可以增加肠道有益菌的数量,促进有益菌生长和代谢活动,从而抑制有害细菌生长和繁殖,对肠道有保护作用。
2、减缓肠胃道的吸收速度低聚果糖可以减缓肠胃道的吸收速度,从而使血糖缓慢上升,降低血糖峰值,对于糖尿病等疾病患者具有较好的效果。
3、增强免疫力低聚果糖可以促进肠道黏膜细胞的生长和发育,增强免疫力,对于预防疾病和增强体质具有显著的效果。
4、改善口感和营养价值低聚果糖具有甜味,可以增强产品的口感,并且不会导致牙齿腐烂。
同时,低聚果糖还具有低能量、低热值的特点,对于控制体重和改善营养价值具有较好的效果。
三、未来发展趋势低聚果糖作为一种功能性低聚糖,在未来的发展中具有广阔的前景。
其中,最值得关注的是低聚果糖与益生菌的联合应用。
这种联合应用能够产生较好的协同作用,从而增强其保健功能,对于改善人体健康具有更好的效果。
除此之外,低聚果糖还可以应用于保健食品、婴幼儿配方食品、农产品等领域,具有广泛的应用前景。
功能性低聚糖的生物活性及其生物制造
姜金池;杨晶晶;杜涛;邓荣;高晶东;王梓怡;崔洁;米利;杨文革;周彬;胡永红
【期刊名称】《食品研究与开发》
【年(卷),期】2022(43)24
【摘要】近年来,以褐藻寡糖和果胶寡糖为代表的功能性低聚糖因其具有多种生物活性而成为医药、食品领域备受关注的热点。
褐藻寡糖是经褐藻胶降解得到的低聚糖,果胶寡糖是经果胶降解得到的低聚糖,两者在生理活性方面具有相似之处。
该文以褐藻寡糖和果胶寡糖为例,汇总近年来有关这两种寡糖的分子结构、生物活性以及生物制造方法的研究进展,并对未来的发展方向进行展望。
【总页数】6页(P14-19)
【作者】姜金池;杨晶晶;杜涛;邓荣;高晶东;王梓怡;崔洁;米利;杨文革;周彬;胡永红【作者单位】南京工业大学食品与轻工学院;南京工业大学生物与制药工程学院;南京工业大学药学院;江苏省原子医学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.微生物发酵法纯化功能性大豆低聚糖工艺条件的研究
2.微生物源β-呋喃果糖苷酶及其在功能性低聚糖工业中的应用
3.功能性低聚糖的生物学功能
4.微生物酶合成功能性低聚糖的研究
5.体外法研究不同功能性低聚糖对瘤胃发酵与微生物蛋白合成的影响
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功能性低聚糖分离纯化方法点击次数: 307 发布时间: 2007-2-1功能性低聚糖是指对人、动物、植物等具有特殊生理作用的单糖数在2~10之间的一类寡糖.它的甜度一般只有蔗糖的30%~50%,具有低热量、抗龋齿、防治糖尿病、改善肠道菌落结构等生理作用,在功能性食品的配料中十分重要,正日益受到消费者的青睐.功能性低聚糖的生产一般是以淀粉或蔗糖为原料利用糖苷酶的糖基转移作用进行的.由于糖苷酶对底物专一性要求不高的催化特性,功能性低聚糖的转化率一般在50%左右,产品中除含有目标产品功能性低聚糖外,随产品种类不同还含有大量的葡萄糖、蔗糖、麦芽低聚糖等副产物.这些副产物的存在,在很大程度上降低了功能性低聚糖的生理功能.因此,功能性低聚糖的分离纯化已成为生产厂家亟待解决的研究课题.然而,由于功能性低聚糖产品成分复杂且往往性质较为接近,其分离纯化就变得比较困难,常规分离法如结晶法难以适用.目前虽已有数种功能性低聚糖产品的纯度达到90%以上,但由于生产成本高而产销量极低.开发功能性低聚糖的新型低成本分离方法将大有前途. 1、常见功能性低聚糖的组成酶法生产的功能性低聚糖除含有功能性低聚糖外,往往还含有大量非功能性低聚糖成分,如葡萄糖、蔗糖、乳糖等,这些成分在很大程度上削弱了功能性低聚糖的生理功能和保健作用.例如,葡萄糖和麦芽低聚糖的存在,不仅降低了低聚异麦芽糖难发酵、低热量的特性,而且削弱了其抗龋齿作用和对双歧杆菌的增殖功能。
2、功能性低聚糖的分离纯化方法⑴色谱柱分离法色谱柱分离法是基于混合物中各组分与色谱柱的填料间结合力强弱的差异,即各组分在固定相(填料)与流动相间分配系数不同的性质而使混合物中难吸附与易吸附组分分离的技术.适用于分离糖类的色谱柱填料有铝矾土、碱式铝矾土、硅胶、石英砂、海砂、沸石、活性炭、离子交换树脂等色谱柱分离法的主要优点在于通过数百次连续循环操作、重复使用吸附剂,可以充分利用材料、能量和时间.但迄今为止,只有以离子交换树脂为填料的色谱柱成功用于糖类的工业化分离纯化。