Ketozė 3-epimerazė vaidino svarbų vaidmenį ne tik ciklinių monosacharidų biokonversijos strategijoje, pavadintoje Izumoring, bet ir pramoninėje biologinėje d-psikozės, naujo mažo-kaloringumo reto cukraus, plačiai naudojamo maisto ir medicinos pramonėje, gamyboje. Kadangi ne-fermentinės pašalinės reakcijos gali būti sumažintos rūgštinėmis sąlygomis, šiek tiek rūgštus pH optimalus yra vienas iš pagrindinių biologinės d-psikozės gamybos problemų.
Viskas, ką reikia žinoti
Kas yra epimerazės fermentas?
Kaip iš gliukozės galima gauti D-psikozę?
Norint gaminti d-psikozę iš d-gliukozės, reikalinga ksilozės izomerazės ir d-psikozės 3-epimerazės ko-raiška ir sinergetinis veikimas.
Kuo skiriasi epimerazė ir izomerazė?
Izomerazės pirmiausia naudojamos izomerizacijai tarp aldozių ir ketozių katalizuoti, o epimerazės palengvina stereochemijos inversiją cukraus molekulėse su daugybe chiralinių anglies atomų.
Kas atsitiks su glikogenu, jei nevalgysite angliavandenių?
Nevalgo pakankamai angliavandenių
Mažai{0}}angliavandenių turinčios arba ribojančios dietos gali žymiai sumažinti glikogeno atsargas. Kai kurie žmonės gerai toleruoja mažesnį angliavandenių suvartojimą, kiti greitai pavargsta. Jūsų smegenys ir raumenys labai priklauso nuo gliukozės. Nesant pakankamai angliavandenių su maistu, glikogeno atsargos susitraukia.
Pagrindinės programos:
maisto pramonėje
Kaip pagrindinis biokatalizatorius D-psikozei sintetinti, jis specialiai katalizuoja D-fruktozės epimerizaciją C3 padėtyje, kad būtų efektyviai gaminama D-psikozė.
Mažai kalorijų turinčių saldiklių gamyba: D-psikozė yra idealus sacharozės pakaitalas, kuriame yra maždaug 70 % sacharozės saldumo ir tik 10 % kalorijų, o tai neturi reikšmingo poveikio gliukozės kiekiui kraujyje. Jis plačiai naudojamas gėrimuose, konditerijos gaminiuose, kepiniuose ir kituose mažo{5}}cukraus sveiko maisto produktuose.
Maisto perdirbimo tobulinimas: skatina Maillardo reakciją, kad būtų pagerintas kepinių skonis ir spalva, pagerėja{0}}vandens sulaikymo geba ir tekstūra bei optimizuojamas sulčių produktų skaidrumas.
Funkcinis maisto vystymasis: D-psikozė atlieka fiziologines funkcijas, tokias kaip riebalų kaupimosi slopinimas, gliukozės kiekio kraujyje reguliavimas ir prieš-uždegiminis poveikis, todėl ji naudojama nutukusiems, diabetu ir hiperlipidemija sergantiems žmonėms skirtuose maisto produktuose.
pramoninėje biotechnologijoje
Biomasės konversija: dalyvauja apdorojant žemės ūkio atliekas, pvz., kukurūzų sėlenas ir kviečių sėlenas, išskiria fermentuojamą cukrų ir pagerina bioetanolio bei bio{0}}cheminių medžiagų išeigą.
Celiuliozės ir popieriaus pramonė: pagerina lignino gavybos ir balinimo efektyvumą, sumažina cheminių baliklių naudojimą ir aplinkos taršą.
Biologinių medžiagų sintezė: katalizuoja cukraus darinių, naudojamų kaip žaliavos degraduojančioms pakuotėms ir biologinėms polimerinėms medžiagoms, gamybą.
medicinoje ir biomedicinoje
Reto cukraus sintezė: naudojamas kaip pagrindinis fermentas gaminant D-psikozę, D-tagatozę ir kitus retus cukrus, kurie yra svarbūs priešuždegiminių, antioksidantų ir neuroprotekcinių vaistų tyrimams ir plėtrai pirmtakai.
Diagnostiniai reagentai: Rekombinantinė DPEase gali būti naudojama kaip fermentinis reagentas angliavandenių struktūros analizei ir pagalbiniam glikometabolizmo rodiklių nustatymui.
ANALIZĖS REZULTATAI
| Bandomasis elementas | Metodas / nuoroda | Informacinė specifikacija | Reprezentatyvus rezultatas | Išvada |
|---|---|---|---|---|
| Fermento pavadinimas / tapatybė | EB duomenų bazė / ExPASy | D-Psicose 3-epimerazė | EB 5.1.3.30; alternatyvūs pavadinimai: D-aliuliozės 3-epimerazė, DPEase (Expasy ENZYME) | Atitinka |
| Katalizuojama reakcija | ExPASy fermento įvedimas | Grįžtamoji C-3 epimerizacija | D-aliulozė ⇌ keto-D-fruktozė (Expasy ENZYME) | Atitinka |
| Substrato specifiškumas | ExPASy / UniProt | Didelis specifiškumas D-psikozės / D-fruktozės porai | Labai specifinis D-psikozei; labai mažas aktyvumas naudojant D-tagatozę (Expasy ENZYME) | Atitinka |
| Kofaktoriaus reikalavimas | Literatūros apibūdinimas / UniProt | Nuo metalo -priklausomas fermentas | pageidautina Mn²⁺; Co²⁺ taip pat aktyvus; Mg²⁺/Fe²⁺/Ni²⁺ rodo mažesnį aktyvumą (Springer) | Atitinka |
| Tariama molekulinė masė (monomeras) | SDS-PUSLAPIS / literatūra | ~30–33 kDa | Baltymų juosta pastebėta ties maždaug 30 kDa; prognozuojamas dydis apie 33 kDa (Springeris) | Atitinka |
| Kvartero struktūra | Krištolinės struktūros literatūra | Tetramerinis fermentas | Natūralus fermentas, nurodytas kaip tetrameras; kiekvienas monomeras priklauso TIM{0}}barrel fold (RCSB PDB) | Atitinka |
| Optimalus pH | Fermentinio aktyvumo tyrimas | Paprastai beveik neutralus | Tipinis optimalus pH=7.5 (pranešta apie rekombinantinio maisto-gamyboje svarbius pavyzdžius) (Springer) | Atitinka |
| Optimali temperatūra | Fermentinio aktyvumo tyrimas | Vidutinis šiluminis aktyvumas | Tipinė optimali temperatūra=50–55 laipsniai (Springeris) | Atitinka |
| Rekomenduojamas Mn²⁺ konvertavimo lygis | Proceso apibūdinimas | Žemas-mM lygis | 1 mM Mn²⁺ pranešta apie IfDPEase; 10 mM Mn²⁺ nurodyta rekombinantinio A. tumefaciens DPEazės proceso optimizavimui (MDPI) | Atitinka |
| Reprezentatyvus konversijos našumas A | Literatūros proceso duomenys | Tik informacinio pobūdžio | Esant pH 7,5, 55 laipsniai, 10 mM Mn2+: 25 % (m/t) fruktozė davė 5,60 % (m/t) D-psikozės; konversijų rodiklis 22,42 % (Springeris) | Informatyvus |
| Reprezentatyvus konversijos našumas B | Literatūros proceso duomenys | Tik informacinio pobūdžio | Esant pH 7,5, 50 laipsnių, 1 mM Mn²⁺: 36,1 % D-psikozės, gaunamos iš 10 mg/ml D-fruktozės (MDPI) | Informatyvus |
| Programos tinkamumas | EFSA / pramonės literatūra | Naudojama D-aliuliozės gamybai | Nustatyta, kad D-psikozės 3-epimerazės maisto fermentų preparatai gali būti naudojami fruktozės-į-D-aliuliozės izomerizacijos procesuose (efsa.onlinelibrary.wiley.com) | Atitinka |
Gamybos procesas
