0102030405
D-mannose: Fr?n naturens ljuva g?va till en underbar produktionsresa
2025-03-13
- Socker ?r ett v?lbekant och komplext ?mne i v?rt dagliga liv. Fr?n den vanliga sackarosen, fruktos till den f?ga k?nda D-mannosen, kommer vi idag att prata om den l?gm?lda men mycket potentiella stj?rnan - D-mannos.
D-mannos kan l?ta som ett ok?nt sammansatt namn, men det ?r faktiskt en naturlig hexos som finns allm?nt i naturen. Till skillnad fr?n sackaros och fruktos kommer D-mannos i allm?nhetens ?gon med sin unika s?tma och flera h?lsof?rdelar. Dess s?tma ?r cirka 60% av sackaros, ?r ett funktionellt socker med l?gt kaloriinneh?ll, f?r str?van efter h?lsosam kost f?r moderna m?nniskor, ?r utan tvekan ett bra val.D-mannos smakar inte bara behagligt, utan ocks? dess appliceringsv?rde ?r anm?rkningsv?rt. Inom livsmedelsomr?det kan det anv?ndas som ett l?gkalori s?tningsmedel f?r produktion av olika h?lsosamma livsmedel; Samtidigt, p? grund av dess antioxidant, anti-inflammatoriska och andra egenskaper, som en fuktighetskr?m och anti-aging ingredienser anv?nds ofta i kosmetika. Inom det medicinska omr?det har det visat en fantastisk potential, och studier har visat att D-mannos kan minska inflammatorisk tarmsjukdom, behandla reumatoid artrit, f?rebygga astmatisk luftv?gsinflammation och till och med visa goda resultat vid behandling av cancer och medf?dda glykosyleringsrubbningar.
Under de senaste ?ren, med den snabba utvecklingen av bioteknik, har biologisk metod gradvis blivit den vanliga metoden f?r D-mannosproduktion. Denna metod anv?nder biologiska enzymer f?r att katalysera reaktionen f?r att omvandla andra sockerarter (som D-fruktos) till D-mannos, vilket har f?rdelarna med h?g effektivitet, milj?skydd och l?g kostnad.
Bland m?nga biologiska enzymer gynnas D-mannosisomeras p? grund av dess h?ga katalytiska kapacitet. De flesta av de tidiga studierna anv?nde dock Escherichia coli som chassiceller f?r produktion, vilket f?rb?ttrade produktionseffektiviteten men ocks? medf?rde s?kerhetsrisker. N?r allt kommer omkring ?r E. coli inte en livsmedelss?ker stam, och de kemikalier som den producerar utg?r en potentiell risk f?r endotoxinkontamination. F?r att l?sa detta problem b?rjade forskare leta efter s?krare alternativa stammar. I slut?ndan valde de Bacillus subtilis som den nya chassicellen. Bacillus subtilis har v?ckt stor uppm?rksamhet p? grund av dess egenskaper av ogiftig, ofarlig, effektiv antibakteriell, inte l?tt att f?rbli och inte l?tt att producera l?kemedelsresistens. ?nnu viktigare, den har blivit allm?nt erk?nd som en "Generally Recognized as Safe" (GRAS) stam som uppfyller livsmedelshygienkraven.I denna studie, genom att j?mf?ra de enzymatiska egenskaperna hos D-mannos-isomeras fr?n flera k?llor, valdes slutligen den optimala k?llan f?r mannos-isomeras och uttrycktes heterolog i Bacillus subtilis, och den rekombinanta stammen B. subtilis 168/pMA5-EcMIaseA konstruerades framg?ngsrikt. D-mannos syntetiserades genom helcellskatalys med anv?ndning av D-fruktos som substrat. Omvandlingen och utbytet av D-mannos f?rb?ttrades ytterligare genom att optimera omvandlingstemperaturen, pH och substratkoncentrationen. Fermentorniv?n p? 5 liter m?jligg?r effektiv syntes av D-mannos med en omvandlingshastighet p? mer ?n 27 % och ett utbyte p? mer ?n 160 g/L. Denna prestation slog inte bara det tidigare produktionsrekordet, utan gav ocks? starkt tekniskt st?d f?r industriell produktion av D-mannos.E-mannose, denna s?ta g?va fr?n naturen, drar till sig uppm?rksamhet fr?n olika industrier med sin unika charm och obegr?nsade potential. Med den ?kande uppm?rksamheten p? h?lsosam kost och bioteknik blir marknadsutsikterna f?r D-mannos mer och mer lovande. I framtiden har vi anledning att tro att D-mannos kommer att spela en viktig roll inom fler omr?den och bli en viktig kraft f?r att fr?mja utvecklingen av h?lsobranschen. Samtidigt f?rv?ntar vi oss ocks? att forskare kan forts?tta att p? djupet studera biosyntesen och appliceringsmekanismen f?r D-mannos, och ge oss fler ?verraskningar och genombrott.