0102030405
D-mannose: Fra naturens s?te gave til en fantastisk produksjonsreise
2025-03-13
- Sukker er et kjent og komplekst tema i v?rt daglige liv. Fra den vanlige sukrosen, fruktose til den lite kjente D-mannosen, vil vi i dag snakke om den lavm?lte, men sv?rt potensielle stjernen - D-mannose.
D-mannose kan h?res ut som et ukjent sammensatt navn, men det er faktisk en naturlig heksose som er mye funnet i naturen. I motsetning til sukrose og fruktose, kommer D-mannose inn i offentligheten med sin unike s?dme og flere helsemessige fordeler. Dens s?dme er omtrent 60% av sukrose, er et funksjonelt sukker med lavt kaloriinnhold, for jakten p? sunt kosthold for moderne mennesker, er utvilsomt et godt valg.D-mannose smaker ikke bare behagelig, men ogs? bruksverdien er bemerkelsesverdig. I matfeltet kan det brukes som et lavkalori s?tningsmiddel for produksjon av ulike sunne matvarer; P? samme tid, p? grunn av dens antioksidant, anti-inflammatoriske og andre egenskaper, som en fuktighetskrem og anti-aldringsingredienser er mye brukt i kosmetikk. P? det medisinske feltet har det vist et fantastisk potensial, og studier har vist at D-mannose kan redusere inflammatorisk tarmsykdom, behandle revmatoid artritt, forhindre astmatisk luftveisbetennelse og til og med vise gode resultater i behandling av kreft og medf?dte glykosyleringsforstyrrelser.
I de siste ?rene, med den raske utviklingen av bioteknologi, har biologisk metode gradvis blitt den vanlige metoden for produksjon av D-mannose. Denne metoden bruker biologiske enzymer for ? katalysere reaksjonen for ? omdanne andre sukkerarter (som D-fruktose) til D-mannose, som har fordelene med h?y effektivitet, milj?vern og lave kostnader.
Blant mange biologiske enzymer er D-mannoseisomerase foretrukket p? grunn av sin h?ye katalytiske kapasitet. Imidlertid brukte de fleste av de tidlige studiene Escherichia coli som chassisceller for produksjon, noe som forbedret produksjonseffektiviteten, men ogs? medf?rte sikkerhetsrisikoer. Tross alt er ikke E. coli en matsikker stamme, og kjemikaliene den produserer utgj?r en potensiell risiko for endotoksinforurensning. For ? l?se dette problemet begynte forskere ? s?ke etter sikrere alternative stammer. Til syvende og sist valgte de Bacillus subtilis som den nye chassiscellen. Bacillus subtilis har tiltrukket seg mye oppmerksomhet p? grunn av dens egenskaper som ikke-giftig, ufarlig, effektiv antibakteriell, ikke lett ? forbli og ikke lett ? produsere medikamentresistens. Enda viktigere, den har blitt anerkjent som en "Generally Recognized as Safe" (GRAS)-stamme som oppfyller kravene til mathygiene.I denne studien, ved ? sammenligne de enzymatiske egenskapene til D-mannose-isomerase fra flere kilder, ble den optimale kilden til mannose-isomerase til slutt valgt og heterolog uttrykt i Bacillus subtilis, og den rekombinante stammen B. subtilis 168/pMA5-EcMIaseA ble konstruert med suksess. D-mannose ble syntetisert ved helcellekatalyse ved bruk av D-fruktose som substrat. Omdannelsen og utbyttet av D-mannose ble ytterligere forbedret ved ? optimalisere omdannelsestemperaturen, pH og substratkonsentrasjonen. Gj?ringsniv?et p? 5 L muliggj?r effektiv syntese av D-mannose med en konverteringsrate p? mer enn 27 % og et utbytte p? mer enn 160 g/L. Denne prestasjonen br?t ikke bare den tidligere produksjonsrekorden, men ga ogs? sterk teknisk st?tte til industriell produksjon av D-mannose.E-mannose, denne s?te gaven fra naturen, tiltrekker seg oppmerksomheten til ulike bransjer med sin unike sjarm og ubegrensede potensial. Med den ?kende oppmerksomheten p? sunt kosthold og bioteknologi, blir markedsutsiktene for D-mannose mer og mer lovende. I fremtiden har vi grunn til ? tro at D-mannose vil spille en viktig rolle p? flere felt og bli en viktig kraft for ? fremme utviklingen av helsen?ringen. Samtidig forventer vi ogs? at forskere kan fortsette ? studere biosyntesen og anvendelsesmekanismen til D-mannose dypt, og gi oss flere overraskelser og gjennombrudd.