A ketóz-3-epimeráz nemcsak a ciklikus monoszacharidok biokonverziós stratégiájában, az Izumoringben játszott fontos szerepet, hanem a d-pszikóz, egy új, alacsony-kalóriatartalmú ritka cukor ipari biológiai előállításában is, amelyet széles körben használnak az élelmiszeriparban és az orvosi iparban. Mivel a nem -enzimatikus mellékreakciók savas körülmények között csökkenthetők, az enyhén savas pH-optimum a d-plikóz biológiai termelésének egyik fő kérdése.
Minden, amit tudnod kell
Mi az epimeráz enzim?
Hogyan nyerhető a D-pszicóz glükózból?
A d-pszicóz d-glükózból történő előállításához a xilóz-izomeráz és a d-pszicóz-3-epimeráz együttes expressziója és szinergikus hatása szükséges.
Mi a különbség az epimeráz és az izomeráz között?
Az izomerázokat elsősorban az aldózok és ketózok közötti izomerizáció katalizálására használják, míg az epimerázok elősegítik a több királis szénatomot tartalmazó cukormolekulák sztereokémiájának megfordítását.
Mi történik a glikogénnel, ha nem eszel szénhidrátot?
Nem eszik elég szénhidrátot
Az alacsony-szénhidráttartalmú vagy korlátozó diéták jelentősen csökkenthetik a glikogénraktárakat. Míg egyesek jól tolerálják az alacsonyabb szénhidrátbevitelt, mások hamar elfáradnak. Az agy és az izmok nagymértékben támaszkodnak a glükózra. Elegendő szénhidrát hiányában a glikogénraktárak összezsugorodnak.
Főbb alkalmazások:
az Élelmiszeriparban
A D-pszicóz szintézisének kulcsfontosságú biokatalizátoraként kifejezetten katalizálja a D-fruktóz epimerizációját a C3-as pozícióban, hogy hatékonyan D-pszicózt állítson elő.
Alacsony kalóriatartalmú édesítőszer előállítása: A D-pszicóz ideális szacharózpótló, a szacharóz édességének körülbelül 70%-ával és kalóriájának csak 10%-ával, de nincs jelentős hatással a vércukorszintre. Széles körben használják italokban, édességekben, pékárukban és egyéb alacsony{5}}cukortartalmú egészséges élelmiszerekben.
Élelmiszerfeldolgozás fejlesztése: Elősegíti a Maillard-reakciót, hogy fokozza a pékáruk ízét és színét, javítja a víztartó képességet- és az állagot, valamint optimalizálja a gyümölcslé termékek tisztaságát.
Funkcionális táplálékfejlesztés: A D-pszicóznak olyan élettani funkciói vannak, mint például a zsírfelhalmozódás gátlása, a vércukorszint szabályozása és a gyulladáscsökkentő hatások
az ipari biotechnológiában
Biomassza átalakítás: Részt vesz a mezőgazdasági hulladékok, például a kukoricabúza és a búzakorpa előkezelésében, fermentálható cukrokat szabadít fel, valamint javítja a bioetanol és bio{0}}alapú vegyszerek hozamát.
Cellulóz- és papíripar: Javítja a ligninkivonás és fehérítés hatékonyságát, csökkenti a kémiai fehérítőszerek használatát és a környezetszennyezést.
Bioalapú anyagszintézis: Lebomló csomagolóanyagok és biológiai polimer anyagok alapanyagaként használt cukorszármazékok előállítását katalizálja.
az orvostudományban és a biomedicinában
Ritka cukorszintézis: kulcsfontosságú eszközként szolgál a D-plikóz, D-tagatóz és más ritka cukrok előállításához, amelyek fontos előanyagai a gyulladásgátló, antioxidáns és neuroprotektív gyógyszerek kutatásának és fejlesztésének.
Diagnosztikai reagensek: A rekombináns DPEase enzimes reagensként használható szénhidrátszerkezet-elemzéshez és a glikometabolizmus indikátorainak kiegészítő kimutatásához.
ELEMZÉSI EREDMÉNYEK
| Tesztelem | Módszer / Referencia | Tájékoztató specifikáció | Reprezentatív eredmény | Következtetés |
|---|---|---|---|---|
| Az enzim neve / azonosítója | EK adatbázis / ExPASy | D-Psicose 3-epimeráz | EK 5.1.3.30; alternatív nevek: D-allulóz-3-epimeráz, DPEase (Expasy ENZYME) | Megfelel |
| katalizált reakció | ExPASy enzimbevitel | Reverzibilis C-3 epimerizáció | D-allulóz ⇌ keto-D-fruktóz (Expasy ENZYME) | Megfelel |
| Szubsztrát-specifitás | ExPASy / UniProt | Nagy specifitás a D-pszicóz / D-fruktóz párra | Nagyon specifikus a D-pszicózra; nagyon alacsony aktivitás D-tagatózzal (Expasy ENZYME) | Megfelel |
| Kofaktor követelmény | Irodalom jellemzése / UniProt | Fém-függő enzim | Mn²⁺ előnyös; Co²⁺ szintén aktív; Mg²⁺/Fe²⁺/Ni²⁺ alacsonyabb aktivitást mutat (Springer) | Megfelel |
| Látszólagos molekulatömeg (monomer) | SDS-OLDAL / irodalom | ~30-33 kDa | Körülbelül 30 kDa-nál megfigyelt fehérjesáv; előrejelzett méret körülbelül 33 kDa (Springer) | Megfelel |
| Negyedidőszaki szerkezet | Kristályszerkezeti szakirodalom | Tetramer enzim | A natív enzim tetramerként szerepel; minden monomer a TIM{0}}hordóhajtáshoz (RCSB PDB) tartozik | Megfelel |
| Optimális pH | Enzimatikus aktivitási vizsgálat | Általában közel semleges | Reprezentatív optimális pH-érték=7.5 (rekombináns élelmiszerek-termelésére vonatkozó példák esetén) (Springer) | Megfelel |
| Optimális hőmérséklet | Enzimatikus aktivitási vizsgálat | Mérsékelt termikus aktivitás | Reprezentatív optimális hőmérséklet=50–55 fok (Springer) | Megfelel |
| Átalakításhoz javasolt Mn²⁺ szint | A folyamat jellemzése | Alacsony-mM szint | 1 mM Mn2+ jelentett az IfDPEase esetében; 10 mM Mn2+ a rekombináns A. tumefaciens DPEase folyamat optimalizálás (MDPI) esetében | Megfelel |
| Reprezentatív konverziós teljesítmény A | Az irodalom folyamatadatai | Csak tájékoztató jellegű | pH 7,5, 55 fok, 10 mM Mn2+: 25% (w/v) fruktóz 5,60% (w/v) D-pszicózt eredményezett; konverziós arány 22,42% (Springer) | Tájékoztató |
| Reprezentatív konverziós teljesítmény B | Az irodalom folyamatadatai | Csak tájékoztató jellegű | pH 7,5, 50 fok, 1 mM Mn²⁺: 36,1% D-pszicóz 10 mg/ml D-fruktózból (MDPI) nyerve | Tájékoztató |
| Alkalmazási relevancia | EFSA / ipari irodalom | D-allulóz előállításához használják | A D-pszicóz 3-epimeráz élelmiszerenzim-készítményeit a fruktóz---D-allulóz izomerizációs folyamatokban való felhasználásra értékelték (efsa.onlinelibrary.wiley.com) | Megfelel |
Gyártási folyamat
