D (+) - trehalose dihydrateyn disacarid nad yw'n lleihau sefydlog sy'n cynnwys dau foleciwl o glwcos mewn alffa, sy'n cynnwys 1,1 - bondiau glycosid. Wedi'i dynnu'n wreiddiol o ffwng ergot mewn rhyg, canfuwyd yn ddiweddarach ei fod yn bresennol yn eang mewn anifeiliaid, planhigion a micro -organebau eu natur, yn enwedig mewn ffyngau, algâu, mwsoglau, ac infertebratau â lefelau uchel. Fformiwla Foleciwlaidd C12H22O11 · 2H2O, CAS 6138-23-4, mae'n grisial gwyn, ac mae un moleciwl o D (+)-trehalose dihydrate yn cynnwys dau foleciwl o ddŵr grisial. Mae'n hydawdd mewn dŵr, asid asetig rhewlifol, ac ethanol poeth, ond yn anhydawdd mewn ether ac aseton. Pan gaiff ei gynhesu i 130 gradd, mae Trehalose yn colli ei ddŵr crisialog ac yn dod yn amorffaidd. Ym maes helaeth biocemeg, mae carbohydradau'n chwarae rhan hanfodol fel ffynonellau ynni hanfodol a chydrannau strwythurol ar gyfer gweithgareddau bywyd. Yn eu plith, mae'r cyfansoddyn hwn sy'n ymddangos yn gyffredin ond dirgel, gyda'i briodweddau a'i swyddogaethau unigryw, wedi dangos ystod eang o ragolygon cymwysiadau mewn ymchwil wyddonol, diwydiant bwyd, a hyd yn oed meysydd fferyllol.
|
Fformiwla gemegol |
C12H26O13 |
|
Offeren union |
378.14 |
|
Pwysau moleciwlaidd |
378.33 |
|
m/z |
378.14 (100.0%), 379.14 (13.0%), 380.14 (2.7%) |
|
Dadansoddiad Elfenol |
C, 38.10; H, 6.93; O, 54.98 |
|
|
|
D (+) - trehalose dihydrate, a elwir yn gemegol fel {- d {- glucopyranosyl - (1 → 1) {- - d - glucopyranosyl dihydrate, yn cael ei gyfansoddi gan y discride, -mae pasio moleto nonma, Cysylltiad bondiau 1-glycosidig. Mae ei fformiwla foleciwlaidd fel arfer yn C12H22O11 · 2H2O, gyda phwysau moleciwlaidd o oddeutu 342.30 (mae rhywfaint o ddata hefyd yn ei ddangos fel 378.3, o bosibl oherwydd gwahaniaethau yn y dull cyfrifo o gynnwys lleithder mewn gwahanol ddata). Mae ganddo strwythur moleciwlaidd sefydlog a gall amddiffyn biomoleciwlau eraill yn yr organeb rhag difrod o dan amodau eithafol fel tymheredd uchel, oerfel, sychder, gwasgedd osmotig uchel, ac ati. Mae'r nodwedd hon yn ei gwneud yn "siwgr bywyd".
(1) Cellbilen cell ac amddiffyn biomoleciwlau: O ran natur, mae llawer o organebau yn gallu goroesi mewn amgylcheddau eithafol yn bennaf oherwydd cronni d - (+) - trehalose yn y corff. Gall amddiffyn macromoleciwlau biolegol fel pilenni celloedd, proteinau a DNA rhag difrod, ac mae'n un o'r mecanweithiau pwysig i organebau ymdopi ag adfyd. Mae'r mecanwaith amddiffynnol hwn yn golygu bod gan D - (+) - trehalose ragolygon cymhwysiad eang yn y maes biofeddygol.
(2) Cynhyrchion gwaed ac amddiffyn brechlyn: Fe'i defnyddiwyd yn llwyddiannus mewn meddygaeth fel sefydlogwr ar gyfer sylweddau bioactif fel cynhyrchion gwaed, brechlynnau a meinweoedd celloedd. Mae hyn nid yn unig yn ymestyn yr amser storio ar dymheredd yr ystafell, ond hefyd yn atal halogiad gwaed. Yn y cyfamser, fel amddiffynwr sychu rhewi -, fe'i defnyddir yn helaeth hefyd mewn cynhyrchion biolegol. O'i gymharu â swcros, gall ddarparu gwell amddiffyniad i broteinau.
(3) Sylwedd Gwarchodfa Ynni: Er nad trehalose yw'r brif ffynhonnell ynni, mae'n gweithredu fel sylwedd wrth gefn ynni mewn rhai organebau, megis rhai ffyngau a phryfed, a gellir ei rannu'n gyflym yn glwcos ar gyfer cyflenwad ynni yn ystod prinder bwyd. Mae gan y nodwedd hon werth cymhwysiad posibl ym meysydd amaethyddiaeth a garddwriaeth. Trwy chwistrellu neu socian, gellir gwella gwrthiant sychder, ymwrthedd oer, ac ymwrthedd clefyd cnydau yn sylweddol.
(4) Gwella Gwrthiant y Corff: Mae astudiaethau diweddar wedi dangos bod gan D - (+) - trehalose hefyd y swyddogaeth o reoleiddio ymatebion imiwnedd, gan wella ymwrthedd y corff i bathogenau, hyrwyddo iachâd clwyfau, a dangos gwerth posibl ym maes meddygaeth. Gall yr effaith reoleiddio imiwn hon fod yn gysylltiedig â'i allu i amddiffyn celloedd imiwnedd rhag difrod.
(1) Melyswch a chalorïau: Fel melysydd naturiol, mae ganddo felyster cymedrol, calorïau isel, ac ni fydd yn achosi amrywiadau miniog mewn siwgr yn y gwaed. Mae'n ddewis delfrydol i gleifion â diabetes a phobl sy'n dilyn diet iach.
(2) Nwyddau a Candies wedi'u Pobi: Mae ei leithio a sefydlogrwydd rhagorolD (+) - trehalose dihydratea ddefnyddir fwyfwy eang mewn nwyddau wedi'u pobi, candies, diodydd a meysydd eraill.
(3) diferion llygaid a chadw brechlyn: gall ychwanegu trehalose at ddiferion llygaid amddiffyn celloedd cornbilen yn effeithiol a lleihau llid cyffuriau; Wrth gadw brechlyn, gall trehalose wella sefydlogrwydd ac effeithiolrwydd brechlynnau yn sylweddol.
3. Cymhwyso yn y diwydiant colur
(1) Swyddogaeth lleithio: Mae swyddogaeth lleithio trehalose yn ei gwneud yn gynhwysyn pwysig mewn colur diwedd - diwedd. Gall gloi lleithder y croen yn effeithiol, lleihau difrod amgylcheddol allanol i'r croen, a hybu iechyd y croen.
(2) Atgyweirio rhwystr gwrthocsidiol a chroen: Yn ogystal â swyddogaeth lleithio, mae gan Trehalose hefyd swyddogaethau gwrthocsidiol a rhwystr croen. Mae'r nodweddion hyn yn golygu bod gan Trehalose ragolygon cymwysiadau eang mewn colur fel gwrth -- heneiddio a gwrth -sensitifrwydd.
4. Cymwysiadau Amaethyddol a Garddwriaethol
(1) Gwrthiant sychder, ymwrthedd oer, a gwrthiant afiechyd: trwy chwistrellu neu socian triniaeth, gall d - (+) - trehalose wella ymwrthedd sychder, ymwrthedd oer, ac ymwrthedd clefyd cnydau yn sylweddol. Mae'r effaith gwella gwrthiant straen hwn yn helpu cnydau i gynnal twf a chynhyrchu mewn amgylcheddau garw.
(2) Cadwraeth Blodau: O ran cadw blodau, mae D - (+) - trehalose hefyd yn dangos potensial mawr. Trwy chwistrellu neu socian, gellir ymestyn cyfnod gwylio blodau, gan gynnal eu disgleirdeb a'u ffresni.
5. Ceisiadau eraill
(1) Deunyddiau crai cemegol: Fe'u defnyddir yn helaeth hefyd ym maes cemegolion mân. Gellir ei ddefnyddio fel deunydd crai cemegol ar gyfer syntheseiddio cyfansoddion eraill, gan ddarparu cefnogaeth deunydd crai ar gyfer cynhyrchu cynhyrchion cemegol mân.
(2) Cadw ensymau a philenni celloedd: Gellir ei ddefnyddio hefyd i gadw cynhyrchion biolegol ymchwil, megis ensymau wedi'u peiriannu'n enetig ac ensymau eraill, pilenni celloedd, gwrthgyrff, antigenau, organynnau, ac ati. Mae'r cynhyrchion biolegol hyn yn chwarae rhan bwysig mewn ymchwil wyddonol a chynhyrchu diwydiannol, ac mae eu heffaith amddiffynnol yn helpu ac mae effaith amddiffynnol.
Mae yna amryw o ddulliau cynhyrchu ar gyferD (+) - trehalose dihydrate, yn bennaf gan gynnwys echdynnu naturiol, synthesis cemegol, a biotransformation.
Ffynhonnell deunydd crai:
Mae'r dull echdynnu naturiol yn tynnu'n bennaf o blanhigion (fel gwymon a gwymon) neu ficro -organebau (fel burum a llwydni) sy'n llawn trehalose. Mae'r deunyddiau crai hyn yn llawn trehalose, gan eu gwneud yn ffynhonnell ddelfrydol ar gyfer echdynnu trehalose.
Proses echdynnu:
Mae'r broses echdynnu fel arfer yn cynnwys camau fel prosesu deunydd crai, echdynnu, gwahanu a phuro. Trwy gyfres o adweithiau cemegol a gweithrediadau corfforol, gellir tynnu cynhyrchion purdeb - uchel o'r deunyddiau crai.
Manteision ac anfanteision:
Mae gan y dull echdynnu naturiol fanteision ystod eang o ffynonellau deunydd crai a phroses echdynnu gymharol syml; Yr anfantais yw bod yr allbwn yn gyfyngedig a bod y gost yn uchel, gan ei gwneud hi'n anodd diwallu anghenion cynhyrchu graddfa - mawr.
Egwyddor Synthesis:
Mae'r dull synthesis cemegol yn syntheseiddio'r sylwedd yn uniongyrchol trwy ddulliau cemegol. Mae'r dull hwn yn defnyddio adweithiau cemegol i drosi swbstradau fel glwcos yn trehalose.
Proses Synthesis:
Mae'r broses synthesis fel arfer yn cynnwys camau fel dewis swbstrad, dewis catalydd, ac optimeiddio amodau adweithio. Trwy addasu amodau adweithio a mathau catalydd, gellir gwella effeithlonrwydd synthesis a phurdeb cynnyrch.
Manteision ac anfanteision:
Manteision dull synthesis cemegol yw effeithlonrwydd uchel a phurdeb cynnyrch uchel; Yr anfantais yw y gallai gyflwyno sylweddau niweidiol ac effeithio ar ddiogelwch cynnyrch. Felly, wrth ddefnyddio synthesis cemegol i gynhyrchu'r sylwedd hwn, mae angen rheoli'r amodau adweithio ac ansawdd y cynnyrch yn llym.
Egwyddor trosi:
Mae'r dull biotransformation yn defnyddio micro -organebau neu ensymau i gataleiddio cynhyrchu trehalose o swbstradau fel glwcos. Mae'r dull hwn yn defnyddio'r system ensymau yn yr organeb ar gyfer adweithiau catalytig, ac mae ganddo nodweddion bod yn gyfeillgar i'r amgylchedd, yn ddiogel ac yn effeithlon.
Proses Drosi:
Mae'r broses drosi fel arfer yn cynnwys camau fel tyfu microbau, echdynnu ensymau, adwaith catalytig, ac ati. Trwy optimeiddio amodau diwylliant microbaidd ac amodau catalytig ensymau, gellir gwella effeithlonrwydd trosi a phurdeb cynnyrch.
Manteision ac anfanteision:
Mae manteision dull biotransformation yn wyrdd, yn gyfeillgar i'r amgylchedd, yn ddiogel ac yn effeithlon; Yr anfantais yw bod y gost gynhyrchu yn gymharol uchel, sy'n gofyn am brosesau eplesu ac echdynnu cymhleth. Fodd bynnag, gyda datblygiad parhaus biotechnoleg, mae biotransformation wedi dod yn ddull cynhyrchu prif ffrwd yn raddol ac mae ganddo ragolygon cymwysiadau eang.
Ffynonellau deunydd crai a thriniaeth cyn -
CynhyrchuD (+) - trehalose dihydrateyn seiliedig ar hylifedd startsh fel y deunydd crai craidd. Fe'i defnyddir yn gyffredin yn adnoddau adnewyddadwy fel startsh corn a starts casafa. Mae angen i'r startsh gael triniaeth hylifedd: o dan dymheredd uchel (90 - 100 gradd) ac amodau asidig, mae'r gronynnau startsh yn amsugno dŵr, yn ehangu ac yn torri, gan ffurfio toddiant dextrin; Yn dilyn hynny, mae hydrolysis ensymatig (fel -amylase) yn cael ei wneud i'w ddiraddio ymhellach yn oligosacaridau, gan ddarparu swbstradau addas ar gyfer adweithiau ensymatig dilynol.
Proses Gweithgynhyrchu Craidd: Multi - Catalysis synergaidd ensymau
Cyflawnir synthesis trehalose trwy adwaith rhaeadru ensym aml -. Mae'r ensymau allweddol yn cynnwys:
MaltoTriose - wedi'i seilio ar trehalose synthase (mtsase)
Mae'r ensym hwn yn torri dwy uned glwcos o'r rhai nad ydynt yn - gan leihau pen maltotriose, gan ffurfio canolradd trehalose gyda'r oligosacarid sy'n weddill.
Maltotriose - wedi'i seilio ar trehalose hydrolase (mthase)
Hydrolyzes pellach y canolradd i ryddhau trehalose am ddim.
Startsh glucosidase (AMG)
Yn chwalu'r oligosacarid sy'n weddill yn glwcos, gan gynyddu purdeb trehalose.
Llif Proses nodweddiadol:
Liquefy starch solution (DE value 10-15) → Adjust pH to 6.0-6.5 → Add MTSase and MTHase (ratio 1:1) → React at 50-60℃for 12-24 hours → Heat up to 80℃to inactivate enzymes → Add AMG for further reaction for 4-6 hours → Terminate the reaction and cool down.
Puro a Crisialu: O gynnyrch crai i grisialau purdeb uchel -
Puro cychwynnol
Decolorization carbon wedi'i actifadu: Tynnwch bigmentau ac amhureddau organig o'r toddiant adweithio.
Cromatograffeg cyfnewid ïon: Trwy gyfres o resinau cyfnewid cation (megis math H⁺) a resinau cyfnewid anion (megis math OH⁻), tynnwch halwynau, proteinau, ac amhureddau moleciwl bach.
Hidlo pilen: Defnyddiwch bilenni ultrafiltration (gyda phwysau moleciwlaidd wedi'i dorri - i ffwrdd o 10-30 kDa) i ganolbwyntio ymhellach a chael gwared ar amhureddau moleciwl mawr.
Crynodiad a chrisialu
Crynodiad anweddu gwactod: Canolbwyntiwch yr hydoddiant wedi'i buro i gynnwys siwgr gwymon yn fwy na neu'n hafal i 60% (w/v).
Crisialu ysgogedig:
Dull crisialu oeri: Yn araf oeri'r toddiant dwys i radd 10-15, ychwanegwch grisialau hadau (microcrystalau dihydrate o siwgr gwymon) i gymell crisialu.
Dull crisialu anweddu: Anweddwch ddŵr yn barhaus ar 50-60 gradd nes bod yr hydoddiant yn cyrraedd y gwerth ofergoeledd critigol, ac yn crisialu'n naturiol.
Rheolaeth Math Crystal: Addaswch y tymheredd crisialu, cyflymder troi, a swm ychwanegiad grisial hadau i sicrhau ffurfio crisialau dihydrad rhombig unffurf (gradd toddi 97 gradd, sy'n cynnwys 2 foleciwl o ddŵr crisialog).
Centrifugation a sychu
Gwahanu allgyrchol: Defnyddiwch centrifuge llorweddol (cyflymder cylchdro 3000-4000 rpm) i wahanu crisialau oddi wrth y fam gwirod, gyda chyfradd adfer o hyd at 95%.
Sychu gwelyau hylifedig: Sychwch y crisialau mewn aer poeth ar radd 40-50, gan reoli'r cynnwys lleithder sy'n llai na neu'n hafal i 1.5% (gan osgoi dadhydradiad i gael siwgr gwymon anhydrus).
Sgrinio a phecynnu: Graddiwch yn ôl sgrin dirgrynu (maint rhwyll 200-400) a'r cynnyrch terfynol yw powdr crisialog gwyn gyda phurdeb sy'n fwy na neu'n hafal i 98%.
Rheoli a Safonau Ansawdd
Profi Purdeb
Cromatograffeg hylif perfformiad uchel (HPLC): Defnyddiwch golofn amino fel y cyfnod llonydd, acetonitrile - dŵr fel y cyfnod symudol, a chanfod cyfran yr ardal brig siwgr gwymon.
Mesurydd Cylchdro Optegol: Darganfyddwch y cylchdro penodol [] ²⁰ᴰ=+199 gradd (hydoddiant dyfrllyd 5%) i gadarnhau purdeb cyfluniad D -.
Rheoli amhuredd
Metelau Trwm: Defnyddiwch sbectrometreg amsugno atomig (AAS) i ganfod cynnwys plwm ac arsenig, gyda therfyn o lai na neu'n hafal i 1 mg/kg.
Micro -organebau: Prawf Cyfanswm cyfrif bacteriol (llai na neu'n hafal i 1000 cFU/g) a bacteria pathogenig (na ellir eu canfod) yn ôl y dull ffarmacopoeia Tsieineaidd.
Prawf Sefydlogrwydd
Prawf carlam: Rhowch ar 40 gradd a lleithder 75%am 6 mis, canfod y newid purdeb (llai na neu'n hafal i 0.5%) a chynnwys dŵr crisialog (wedi'i sefydlogi ar 10-11%).
Arloesi technolegol a thueddiadau'r diwydiant
Technoleg ansymudol ensymau
Trwsiwch mtsase a mthase ar nanoronynnau magnetig neu gludwyr resin i sicrhau defnydd dro ar ôl tro o ensymau (amseroedd beicio sy'n fwy na neu'n hafal i 50 gwaith), gan leihau costau cynhyrchu.
Cynhyrchu parhaus
Datblygu bioreactor pilen (MBR), adwaith catalytig ensymau cwpl gyda gwahanu pilen i gyflawni synthesis parhaus a phuro siwgr gwymon, gan gynyddu effeithlonrwydd cynhyrchu 3 gwaith.
Gweithgynhyrchu Gwyrdd
Defnyddio toddydd organig - dŵr deuol - crisialu cyfnod i leihau'r defnydd o adnoddau dŵr; Defnyddiwch ddull eplesu microbaidd i gynhyrchu paratoadau ensymau, disodli ensymau synthesis cemegol, a lleihau allyriadau carbon.
Ardaloedd cais a rhagolygon y farchnad
D (+) - trehalose dihydrateyn cael ei ddefnyddio'n helaeth yn:
Diwydiant Bwyd: Fel melysydd calorïau - (gyda 45% o galorïau swcros) a humectant, fe'i defnyddir mewn nwyddau wedi'u pobi, candies, a diodydd wedi'u rhewi.
Biofeddygol: Fel sefydlogwr protein (fel brechlynnau, cyffuriau gwrthgorff) a rhewi celloedd - yn sychu asiant amddiffynnol, mae'n cynyddu cyfradd goroesi cynhyrchion biolegol.
Cosmetau: Mae'n atal anweddiad lleithder o gornmau stratwm y croen ac fe'i defnyddir mewn cynhyrchion gofal croen diwedd - a chynhyrchion eli haul.
Yn ôl sefydliadau ymchwil y farchnad, bydd maint y farchnad trehalose byd -eang yn tyfu ar gyfradd flynyddol o 6.2% a disgwylir iddo fod yn fwy na 500 miliwn o ddoleri'r UD erbyn 2027.
Tagiau poblogaidd: D (+) - trehalose dihydrate CAS 6138-23-4, cyflenwyr, gweithgynhyrchwyr, ffatri, cyfanwerthu, prynu, pris, swmp, ar werth