0102030405
D-manosa: del dol? regal de la natura a un meravellós viatge de producció
2025-03-13
- El sucre és un tema familiar i complex en la nostra vida quotidiana. Des de la sacarosa comuna i la fructosa fins a la poc coneguda D-manosa, avui parlarem de la discreta però amb molt de potencial estrella: la D-manosa.
La D-manosa pot semblar un nom de compost desconegut, però en realitat és una hexosa natural que es troba àmpliament a la natura. A diferència de la sacarosa i la fructosa, la D-manosa està sortint a l'atenció del públic amb la seva dol?or única i els seus múltiples beneficis per a la salut. La seva dol?or és aproximadament el 60% de la de la sacarosa, és un sucre funcional baix en calories, per a la recerca d'una dieta saludable per a la gent moderna, sens dubte és una bona opció.La D-manosa no només té un gust agradable, sinó que també té un valor d'aplicació remarcable. En el camp alimentari, es pot utilitzar com a edulcorant baix en calories per a la producció de diversos aliments saludables; alhora, a causa de les seves propietats antioxidants, antiinflamatòries i altres, com a ingredient hidratant i antienvelliment s'utilitza àmpliament en cosmètics. En el camp mèdic, ha demostrat un potencial incre?ble, i els estudis han demostrat que la D-manosa pot reduir la malaltia inflamatòria intestinal, tractar l'artritis reumatoide, prevenir la inflamació de les vies respiratòries asmàtiques i fins i tot mostrar bons resultats en el tractament del càncer i els trastorns congènits de glicosilació.
En els darrers anys, amb el ràpid desenvolupament de la biotecnologia, el mètode biològic s'ha convertit gradualment en el mètode principal de producció de D-manosa. Aquest mètode utilitza enzims biològics per catalitzar la reacció per convertir altres sucres (com la D-fructosa) en D-manosa, que té els avantatges d'una alta eficiència, protecció del medi ambient i baix cost.
Entre molts enzims biològics, la D-manosa isomerasa és la preferida per la seva alta capacitat catalítica. Tanmateix, la majoria dels primers estudis van utilitzar Escherichia coli com a cèl·lules xassís per a la producció, cosa que va millorar l'eficiència de la producció però també va comportar riscos per a la seguretat. Al cap i a la fi, E. coli no és una soca segura per a aliments, i els productes químics que produeix representen un risc potencial de contaminació per endotoxines. Per tal de resoldre aquest problema, els científics van comen?ar a buscar soques alternatives més segures. Finalment, van triar Bacillus subtilis com a nova cèl·lula xassís. Bacillus subtilis ha atret molta atenció per les seves característiques de no tòxic, inofensiu, antibacterià eficient, difícil de mantenir i difícil de produir resistència als fàrmacs. El més important és que ha estat àmpliament reconeguda com una soca "generalment reconeguda com a segura" (GRAS) que compleix els requisits d'higiene alimentària.En aquest estudi, comparant les propietats enzimàtiques de la D-manosa isomerasa de múltiples fonts, finalment es va seleccionar la font òptima de manosa isomerasa i es va expressar heteròl(fā)ogament en Bacillus subtilis, i es va construir amb èxit la soca recombinant B. subtilis 168/pMA5-EcMIaseA. La D-manosa es va sintetitzar mitjan?ant catàlisi de cèl·lules senceres utilitzant D-fructosa com a substrat. La conversió i el rendiment de la D-manosa es van millorar encara més optimitzant la temperatura de conversió, el pH i la concentració del substrat. El nivell del fermentador de 5 L permet la síntesi eficient de D-manosa amb una taxa de conversió de més del 27% i un rendiment de més de 160 g/L. Aquest assoliment no només va batre el rècord de producció anterior, sinó que també va proporcionar un fort suport tècnic per a la producció industrial de D-manosa.L'E-manosa, aquest dol? regal de la natura, està atraient l'atenció de diverses indústries amb el seu encant únic i el seu potencial il·limitat. Amb la creixent atenció a la dieta saludable i la biotecnologia, les perspectives de mercat de la D-manosa són cada cop més prometedores. En el futur, tenim motius per creure que la D-manosa jugarà un paper important en més camps i esdevindrà una for?a important per promoure el desenvolupament de la indústria de la salut. Al mateix temps, també esperem que els científics puguin continuar estudiant a fons la biosíntesi i el mecanisme d'aplicació de la D-manosa, i ens portin més sorpreses i aven?os.