
Ketose 3-epimerase thể hiện vai trò quan trọng không chỉ trong chiến lược chuyển đổi sinh học monosacarit tuần hoàn, được đặt tên là Izumoring, mà còn trong quá trình sản xuất sinh học công nghiệp d-psicose, một loại đường hiếm có hàm lượng calo thấp-mới được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp thực phẩm và y tế. Vì các-phản ứng phụ không chứa enzyme có thể bị giảm trong điều kiện axit nên độ pH tối ưu có tính axit nhẹ là một trong những vấn đề chính đối với việc sản xuất sinh học d-psicose.
Mọi điều bạn cần biết
Enzym epimerase là gì?
Làm cách nào để thu được D{0}}psicose từ glucose?
Việc sản xuất d-psicose từ d-glucose đòi hỏi sự đồng-biểu hiện và tác dụng hiệp đồng của xyloza isomerase và d-psicose 3-epimerase.
Sự khác biệt giữa epimerase và isomerase là gì?
Các đồng phân được sử dụng chủ yếu để xúc tác quá trình đồng phân hóa giữa aldose và ketose, trong khi các epimerase tạo điều kiện thuận lợi cho sự đảo ngược hóa học lập thể trong các phân tử đường có nhiều nguyên tử carbon bất đối.
Điều gì xảy ra với glycogen nếu bạn không ăn carbs?
Không ăn đủ carbohydrate
Chế độ ăn kiêng-carb thấp hoặc hạn chế có thể làm giảm đáng kể lượng glycogen dự trữ. Trong khi một số người dung nạp tốt lượng carbohydrate thấp hơn thì những người khác lại nhanh chóng cảm thấy mệt mỏi. Bộ não và cơ bắp của bạn phụ thuộc rất nhiều vào glucose. Nếu không có đủ carbohydrate trong chế độ ăn uống, lượng glycogen dự trữ sẽ giảm đi.
Ứng dụng chính:
trong ngành công nghiệp thực phẩm
Là chất xúc tác sinh học quan trọng để tổng hợp D{0}}psicose, nó đặc biệt xúc tác quá trình epime hóa D-fructose ở vị trí C3 để sản xuất D-psicose một cách hiệu quả.
Sản xuất chất ngọt-calo thấp: D-psicose là chất thay thế sucrose lý tưởng với khoảng 70% độ ngọt của sucrose và chỉ 10% lượng calo của nó, không có ảnh hưởng đáng kể đến đường huyết. Nó được sử dụng rộng rãi trong đồ uống, bánh kẹo, đồ nướng và các thực phẩm-có hàm lượng đường thấp khác tốt cho sức khỏe.
Cải tiến quá trình chế biến thực phẩm: Nó thúc đẩy phản ứng Maillard để tăng hương vị và màu sắc trong các sản phẩm nướng, cải thiện-khả năng giữ nước và kết cấu, đồng thời tối ưu hóa độ trong của các sản phẩm nước trái cây.
Phát triển thực phẩm chức năng: D{0}}psicose có chức năng sinh lý như ức chế tích tụ chất béo, điều hòa đường huyết và có tác dụng chống-viêm nhiễm nên được sử dụng trong thực phẩm dành cho người béo phì, tiểu đường, mỡ máu cao.


trong Công nghệ sinh học công nghiệp
Chuyển đổi sinh khối: Tham gia vào quá trình tiền xử lý chất thải nông nghiệp như thân cây ngô và cám lúa mì, giải phóng đường có thể lên men và cải thiện sản lượng ethanol sinh học và các hóa chất dựa trên{0}}sinh học.
Công nghiệp giấy và bột giấy: Nâng cao hiệu quả chiết xuất và tẩy trắng lignin, giảm sử dụng chất tẩy trắng hóa học và ô nhiễm môi trường.
Tổng hợp vật liệu sinh học: Xúc tác sản xuất các dẫn xuất đường dùng làm nguyên liệu thô cho bao bì phân hủy và vật liệu polyme sinh học.
trong Y học và Y sinh
Tổng hợp đường hiếm: Đóng vai trò là enzyme công cụ chính để điều chế D{0}}psicose, D-tagatose và các loại đường hiếm khác, là tiền chất quan trọng cho việc nghiên cứu và phát triển các loại thuốc chống-viêm, chống oxy hóa và bảo vệ thần kinh.
Thuốc thử chẩn đoán: DPEase tái tổ hợp có thể được sử dụng làm thuốc thử enzyme để phân tích cấu trúc carbohydrate và phát hiện phụ trợ các chỉ số chuyển hóa đường.
KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
| Mục kiểm tra | Phương pháp/Tham khảo | Thông số kỹ thuật thông tin | Kết quả đại diện | Phần kết luận |
|---|---|---|---|---|
| Tên enzyme/Nhận dạng | Cơ sở dữ liệu EC / ExPASy | D-Psicose 3-epimerase | EC 5.1.3.30; tên thay thế: D-alulose 3-epimerase, DPEase (Expasy ENZYME) | Phù hợp |
| Phản ứng xúc tác | Sự xâm nhập của enzyme ExPASy | Phản ứng epime hóa C-3 có thể đảo ngược | D-alulose ⇌ keto-D-fructose (Expasy ENZYME) | Phù hợp |
| Tính đặc hiệu của chất nền | ExPASy / UniProt | Độ đặc hiệu cao đối với cặp D{0}}psicose / D{1}}fructose | Có tính đặc hiệu cao đối với D{0}}psicose; hoạt tính rất thấp với D{1}}tagatose (Expasy ENZYME) | Phù hợp |
| Yêu cầu đồng sáng lập | Đặc điểm văn học / UniProt | Enzim phụ thuộc kim loại- | ưu tiên Mn²⁺; Co²⁺ cũng hoạt động; Mg²⁺/Fe²⁺/Ni²⁺ hiển thị hoạt động thấp hơn (Springer) | Phù hợp |
| Trọng lượng phân tử biểu kiến (Monome) | SDS-TRANG / tài liệu | ~30–33 kDa | Dải protein quan sát được ở khoảng 30 kDa; kích thước dự đoán khoảng 33 kDa (Springer) | Phù hợp |
| Cấu trúc bậc bốn | Tài liệu cấu trúc tinh thể | Enzim tứ phân | Enzim tự nhiên được báo cáo là tetramer; mỗi monome thuộc về TIM-thùng gấp (RCSB PDB) | Phù hợp |
| pH tối ưu | Xét nghiệm hoạt động enzyme | Thường gần trung tính | Độ pH tối ưu đại diện=7.5 (được báo cáo cho các ví dụ liên quan đến sản xuất thực phẩm tái tổ hợp-) (Springer) | Phù hợp |
| Nhiệt độ tối ưu | Xét nghiệm hoạt động enzyme | Hoạt động nhiệt vừa phải | Nhiệt độ tối ưu đại diện=50–55 độ (Springer) | Phù hợp |
| Mức Mn²⁺ được đề xuất cho chuyển đổi | Đặc tính quá trình | Cấp độ-mM thấp | 1 mM Mn²⁺ được báo cáo cho IfDPEase; 10 mM Mn²⁺ được báo cáo cho việc tối ưu hóa quy trình A. tumefaciens DPEase tái tổ hợp (MDPI) | Phù hợp |
| Hiệu suất chuyển đổi đại diện A | Dữ liệu quá trình văn học | Chỉ mang tính thông tin | Ở pH 7,5, 55 độ , 10 mM Mn²⁺: 25% (w/v) fructose tạo ra 5,60% (w/v) D-psicose; tỷ lệ chuyển đổi 22,42% (Springer) | thông tin |
| Hiệu suất chuyển đổi đại diện B | Dữ liệu quá trình văn học | Chỉ mang tính thông tin | Ở pH 7,5, 50 độ , 1 mM Mn²⁺: 36,1% D-psicose thu được từ 10 mg/mL D-fructose (MDPI) | thông tin |
| Mức độ liên quan của ứng dụng | EFSA / tài liệu công nghiệp | Được sử dụng để sản xuất D{0}}alulose | Các chế phẩm enzyme thực phẩm của D-psicose 3-epimerase được đánh giá để sử dụng trong các quá trình đồng phân hóa fructose-thành-D-alulose (efsa.onlinelibrary.wiley.com) | Phù hợp |
Quy trình sản xuất










