ガラクトオリゴ糖(gos)の製造方法は?

社会の発展と人間の食事構造の変化に伴い、people&#穀物食品の摂取量が徐々に減少している間、肉や乳製品の39の摂取量は、増加している。食事の構造の変化は、高血圧、糖尿病、各種口腔疾患、消化器疾患の急増に直接つながっている。また、高齢化社会の進展に伴い、機能性食品や健康食品の需要は今後も増加していくでしょう。ガラクトオリゴ糖(gos)は代表的な機能性食品添加物であるそれは、その優れた物理的および化学的特性と優れた生理学的効果のために、大きな科学研究の価値と市場の発展の見通しである。

1。 ガラクトオリゴ糖とその生理的効果の紹介

1.1. galacto-oligosaccharides概論

プレバイオティクスは、ビフィズス菌や乳酸菌が宿主の健康を促進するために選択的に利用することができる非消化性の食品成分です。腸内細菌叢のバランスを保つために重要な役割を果たしています。「最適な」腸内フローラを持つことは、体を高めることができます&#病原性細菌に対する39;の耐性、血中アンモニア質量分率を低下させ、免疫力を高め、がんのリスクを低下させる[1-2]。galactooligosaccharides(gos)は機能性オリゴ糖であり、近年注目されているプレバイオティクスの一種である[3-5]。ガラクトリゴ糖は2 ~ 10個のガラクトースから構成される末端グルコース単位(構造式はガラクトースn -グルコース)。

さらに、2つのガラクトース単位からなる2糖も考えられるオリゴ糖の一種。オリゴ糖は自然界に少量存在し、母乳と一部の果物や野菜にしか含まれていない。それらは優れた物理的・化学的特性と優れた生理学的効果を有しており、食品産業における添加物としての使用に非常に適している[6]。また、オリゴ糖の安全性も広く認識されている。例えば、日本はすでにオリゴ糖を特定健康食品(foshu)としており、米国はgras(一般的に安全な物質として認められている)[7]としており、中国は栄養増強剤および新資源食品と定義している。そのため、ガラクトオリゴ糖は、乳児用粉ミルク、発酵牛乳、菓子製品、焼き菓子、家畜飼料、ペットフードなど多くの分野で広く利用されており、今後の市場展開が期待されている。

1.2ガラクトオリゴ糖の物理化学的性質と生理学的効果 

1.2.1 Physicochemical特性

市販されているgalacto-oligosaccharides半透明で、黄色から無色で、甘味は適度で、一般的にスクロースの0.3 ~ 0.6倍である。粘度は高果糖シロップと同様であり、カロリー値はスクロースより低く、一般的に50%以下である。ガラクトオリゴ糖には多くの親水基が含まれており、水溶性、保水性、保湿性に優れています。また、構造上、を含むたくさんのβ-(1→3)β-(1→4)及びβ-(1→6)glycosidic債には伸びにくいものを加水分解、それが高い安定pH約10キロ先広範囲に高温が範囲たわ例えば、37°c、ph 2の温度で数ヶ月間安定に保つことができる。また、中性ph 7で160°cまたは3で120°cで処理しても物理的にも化学的にも安定します。

1.2.2生理作用

1) Non-digestibility。非消化性は、成分がプレバイオティクスとして定義されるために存在しなければならない要因の1つです[1]。ガラクトオリゴ糖は、一般的に体内で消化または吸収されません&#を多く含んでいるため39;s胃の消化酵素β-galactoside絆、砂糖ユニットには伸びにくいものを加水分解残ったウサギはごく少数のdisaccharidesた研究によると、質量分率90%以上のオリゴ糖は、胃や小腸で消化・吸収されることはなく、結腸に直接通過することが示されている[8-9]。まだ同試験管内実験のによると、幸福感がgalactoオリゴ糖などgalactotriosesなどはオリゴ糖加水分解人間の唾液α-amylase、人工胃液(じんイノシシ膵臓α-amylase。ラットの腸内の酵素によって消化される二糖の割合はごくわずかです。また、ガラクトオリゴ糖のカロリー値は非常に低いわずか5 - 8 kj /gで。このため、ガラクトオリゴ糖は、糖尿病患者や肥満患者のための食品の甘味料や増量剤として使用することができる。

2)プロバイオティクスの増殖を促進する。ガラクトオリゴ糖はビフィズス菌や乳酸菌によって選択的に利用される。善玉菌の増殖を促し、有害菌の増殖を抑え、腸内フローラのバランスを整えます。davisら[10]は、ビフィズス菌に対するガラクトオリゴ糖の投与量の効果を研究し、5 g以上のガラクトオリゴ糖を含むキャンディーを1日3週間噛むと、ビフィズス菌の増殖に有意な効果があることを発見した。chang jinjinら[11]は、離乳した子豚の食事に2%のオリゴ糖を添加することで、子豚の乳酸菌の相対的な存在量を増加させることを研究した'の腸と腸内微生物組成を改善します。

3)ミネラルの吸収を促進する。ビフィズス菌などのプロバイオティクスは可能です弱い酸を生成するためにガラクトオリゴ糖を使用します腸のphを下げ、カルシウムと鉄イオンの吸収を促進し、骨粗しょう症を予防することができる短鎖脂肪酸(酢酸、酪酸、イソブチル酸など)と乳酸など[7,11-12]。

4)虫歯の予防。ガラクトオリゴ糖は、streptococcus mutansには利用できないこれは、連鎖球菌変異体の産生を減少させ、虫歯を防ぎます。また、ガラクトオリゴ糖は甘味があるので、子供の甘味料としても使用できます'の食品や子供の虫歯の発生率を減らすために抗虫歯キャンディの生産に。

5)便秘の予防と治療。発酵によって生成されるco2、h2、ch4などの短鎖脂肪酸とガスとビフィズス菌によるガラクトオリゴ糖の分解便通を促し、便の水分を増やし、便秘を予防します。

6)他:ガラクトオリゴ糖も重要な役割を果たしている免疫系を調節し、脂質代謝を調節し、腫瘍細胞の増殖を阻害する[12-14]。ガラクトオリゴ糖は、ヒトの皮膚上の「有益な」細菌の成長を選択的に刺激することも明らかになっている。化粧品添加物として、一定の保湿効果があり、ニキビの解消に役立ちます[15]。さらに、腸内フローラ環境の変化が、うつ病、肥満、アルツハイマーなどの疾患の発症につながる可能性があることが研究でわかっています'sの病気とパーキンソン' sですオリゴ糖は腸内細菌叢の調節に有用であることから、その生理的効果は医薬品分野の研究者からも広く注目されている。

2 .オリゴ糖の調製

現在、国内外の研究によると、オリゴ糖製造の主な方法は天然原料からの抽出(天然多糖類の酸加水分解など)、化学合成、発酵、酵素法(バイオ触媒法)である。オリゴ糖などの内容から天然原料は非常に低い蜂蜜など、果物や野菜や動物牛乳オリゴ糖など微量の、母乳だけはもう少しが含まれているので、現実的では天然原料を去るオリゴ糖など大量を抽出。天然の多糖類を加水分解すると、オリゴ糖の収率は高くなく、加水分解産物の組成も複雑で、他の糖類を多く含むとmonosaccharides /オリゴ糖sは分離・精製が困難で、大規模工業生産には不向きです。ガラクトオリゴ糖を調製する化学合成法は、汚染性が高く、コストがかかり、生態学的にも経済的にも効率的ではなく、工業生産にも適していない。ガラクトオリゴ糖の合成法としては、発酵法や酵素法が研究されている。タンパクプロダクトオブザ酵素(β-galactosidase)方法、いった卓越具体的なtransglycosylationが中心になったの産業生産方法galacto-oligosaccharides[16]。

2.1酵素によるガラクトオリゴ糖の合成機構

β-Galactosidaseは純度を使ってあいさつをし活動いうと基板乳糖を分解し、半乳糖ブドウ糖部門親子をβ-galactosidase'の糖転移活性ガラクトース単位を異なる受容体に転移させる。ガラクトース単位の受容体が水である時、ガラクトースが形成される;ガラクトースの受容体が別の糖受容体となると、オリゴ糖が形成される。したがって、の反応βはオリゴ糖などにより得られた画像データを合成する-galactosidase kinetically加水分解と合成を伴う制御された反応[18]。

2.2β-galactosidaseと、ソース合成オリゴ糖などの

2.2.1β-galactosidase

β-galactosidase (e . c . 3。2 .1 .23)別名酵素は、glycosidaseタイプhydrolyzeβ[4 19]絆-galactoside、は、食料など様々な分野ではもとより、适用されて見れば基本研究を推察することができる。、事実上「メードインチャイナ」製品、食品業界の純度活動β-galactosidase乳製品に含まれる乳糖分解されて使われることが多いlow-lactose乳製品を生産消化ようかいど、レベルを高め、また、独特の甘さと香り乳製品、リスクを下げる乳糖不耐症乳糖[4]による症状です。研究によると、世界の成人の約70%が乳糖不耐症に苦しんでいます[8]。また、環境汚染を低減するためにホエイ排水を処理するために使用することができます[20-21]。分野で見れば、一部のβ-galactosidase酵素も感知器で使用乳製品に含まれる乳糖。[22]を検出する。の基礎研究分野では、符号化β-galactosidase遺伝子(lacZ)は、遺伝子記者として多用レートを取り決める(ネゴシエートモニタtransfection)[4]。これは興味深いことにが貰えることで、より純度活動情報筋からβ-galactosidaseもtransglycosylation活動に使用可能なプレバイオティクスとしてのガラクトオリゴ糖の合成これは、食品業界での主な用途のもう一つです。

2.2.2β源-galactosidase

理論による幅広いそこにはβ-galactosidase。1)植物源。例えば、シロイヌナズナ、トマト、イチゴ、ピーマン、リンゴ、マンゴー、バナナ[23];2)動物筋。主に若い哺乳類の小腸に見られます3)微生物筋。細菌(例えば大腸菌、乳酸菌およびビフィズス菌)、カビ(例えばaspergillus oryzae、aspergillus niger、およびpenicillium)、酵母(例えばkluyveromyces lactis、kluyveromyces fragilisおよびkluyveromyces marxianus)および放線菌(例えばstreptomyces coelicolor)[5、8]。カビ][5,8]。βの-galactosidase動植物のソースからは質量小さな分数し、难易度が高いの抽出を孤立させる産業生産のは相応しくないを示すことになる。しかし、β-galactosidase微生物のソースからの利点を、高い収益率を備えているので、低コスト及び短いサイクルになった 主な酵素源は、aspergillus niger、aspergillus oryzae、kluyveromyces lactis、ビフィズス菌、bacillus circulansである産業生産のβ-galactosidase[5号24〕。

β-galactosidasesで別のソースからも大きく異なるタンパク質配列を、重量挙げ、構造して,それに特性を酵素分子の類似度に基づいてβ-galactosidaseタンパク質配列を、逃げるデータベース検索CAZy (http://www.cじゃazy。org/)  β-galactosidaseは家族小分け複数の配糖体してるとができるホリス・パーシー61歳などGH2、GH35、GH42、GH59 GH147。gh1、gh2、gh35、gh42ファミリーは産業応用の可能性があると報告されている。βの-galactosidase家族の別のソースからやイベント特性が表1に示されている。

オリゴ糖など2.2.3β-galactosidase合成

近年では、としてオリゴ糖の有益な効果オリゴ糖の研究は徐々に知られるようになり、国内外の学者の注目の的となっている。現在、は大量にオリゴ糖などの记事が合成β-galactosidaseを内外に示した主の特質によってオリゴ糖など合成ための手段β-galactosidaseの使用目的には原油化やβ-galactosidase野生バクテリア[32-33]から组换えβ-galactosidase(34-35)全細胞やpermeabilized細胞であろうと微生物(30 36)スナイパー酸素や細胞[、37、29]を使って乳糖分解とtransglycosylation過程galacto-oligosaccharidesの準備biocatalyticを実现させよう。

酵素を使うことの利点ですガラクトオリゴ糖の合成は、遊離酵素である反応に直接関与し、生成物は高純度で浄化しやすい。欠点は、酵素の量が多く、安定性が高くないことです。また、β-galactosidase野生バクテリアは難しいから清めを隔離し、に、高費用はしかし安全は高い、β-galactosidase拉致组换え重要人物雑菌よりことに気がつき野生酵素を作るものですオリゴガラクトースの固定化酵素合成は、遊離酵素よりも安定で再利用が可能であり、オリゴガラクトースの工業生産に関する研究が行われている。

βの反応からは動的に伴うオリゴ糖などにより得られた画像データを合成する-galactosidase律速反応加水分解や合成βの属性-galactosidase(酵素ソース)が決定的に重要オリゴ糖など効率の高い準備biocatalysis。例えば、の机械刈取オリゴ糖などコンバージェンスと債券の種類度合いはすべての属性にかかってβ-galactosidase酵素性能[5]。現在、β-galactosidaseオリゴ糖など商業合成するのに使われて主としてcirculans菌菌などの善玉菌に由来する米こうじとKluyveromycesを原料とするlactis[5号20〕。による気温オリゴ糖などの合成反応β-galactosidase circulans菌は40 ~ 60℃pHが6に近い収益率に40%である。β用の最適な反応温度を-galactosidase 40 ~ 60℃、菌が麹菌から最適なは4.5であるpHの収益率は30%に迫るほどオリゴ糖の酵素を十分に用意するのはやはり少し便利に比べβ-galactosidase circulans菌。からの反応温度β-galactosidase Kluyveromyces lactisは35 ~ 40℃pHは、震度6.5オリゴ糖などの生産量は三割程度だまた、β-galactosidase乳酸菌kluveri純度活動が強く、由来がより適任だラクトースの加水分解は、オリゴ糖の合成よりも[5]。

それが生じていることも伝えられて立体構造をつくらせるのと反応、β形成のメカニズムがタンパク質-galactosidase別のソースからが異なるます彼らは水と砂糖をselectivitiesしてきました反応条件が異なるため、ガラクトオリゴ糖の歩留まりや構造に違いが生じますβ源-galactosidasegosの歩留まり、組成およびタイプを決定する)[38]。例えば、黄ら。[29]表現heterologously二つのβ-galactosidase遺伝子acid-producing由来Klebsiellの[39-40] transglycosylationを調べていると分解活動が活発に高いを得るβ-galactosidase。この酵素は、反応温度37°c、初期ラクトース濃度400 g/ l、反応ph 7.5、酵素付加ラクトース10 u /g、反応時間48時間でオリゴ糖を多量に生成した。

反応phは7.5、酵素添加量は10 u /gラクトース、反応時間は48時間であった。この条件では、ガラクトースの収率は約45%であり、製品の質量濃度は178 g/ lに達した(イソマルト、オリゴ糖、三糖、四糖を含む。)。朱Wuerら。【41】昔、β-galactosidase SalinomonasからS62研究対象とした。反応温度40°c、初期ラクトース濃度300 g/ l、反応ph 7.0、酵素添加50 u / ml、反応時間6時間で、ガラクトオリゴ糖の収率は約4%であった。製品はイソマルト、ガラクトース、2種類のオリゴ糖ガラクトース、2種類のオリゴ糖ガラクトースである。

Rodriguez-co-linsら【42】昔、β乳酸菌の-galactosidase得るkluveriにオリゴ糖などの177 g / Lの最大収益率の乳糖変換「先端技術条件下の76%の速度で初期乳糖400 g / Lの大量濃度のpH7.0%の反応であり、水温40°Cの反応であり酵素、1.2-1.5 U /量mL加えて、一日三食の反応時間6 h . disaccharides含まれるものisomaltuloseなど半乳糖、2種類のオリゴ糖ガラクトースが3個、ガラクトースが4個の2種類のオリゴ糖を持つ。5 u / ml,反応時間6h,ガラクトリゴ糖の最大収率は177 g/ l,ラクトース変換率76%,生成物は6-ガラクトースとイソマルトと6-ガラクトースの2糖であった。Urrutiaら【43】昔、β-galactosidaseスクールジオス麹菌からで製造する。

のgosの最大濃度は107 g/ lであったこれはラクトースの変換率が約70%に相当する。製品は、半乳糖、3-O -β-galactosylglucose、6」-O -β-galactosyl-lactose。Yanahiraら【44】昔、β-galactosidase酵素circulans菌を由来(275 U)乳糖(55 g)を含んだ溶液で(pH 6.0)の目の温度の反応60°C (45 mL)。反応がおこなわれ23 h、製品・オリゴ糖など11カ所のヘアピンカーブ(存在する队など3 disaccharides 8)、すなわちβ-D-Galp -(1 6.0)。反応がおこなわれ23 hオリゴ糖などの11種類がその製品に含まれ(存在する队など3 disaccharides 8)、すなわちβ-D-Galp -(1→3)-D-Glc、β-D-Galp -(1→6)-D-Glcβ-D-Galp -(1→2)-D-Glcβ-D-Galp -(1→4)-β-D-Galp -(1→4)-D-Glc、β-D- Galp -(1→6)-[β-D-Galp -(1→2)]-D-Glc、β-D-Galp - (1→6)-[β-D-Galp -(1→4)-D-Glc、β-D - Galp -(1→4)-β-D-Galp -(1→3)-D-Glc、β-D-Galp -(1→4)-β-D - Galp -(1→2)-D-Glcβ-D-Galp -(1→4)-[β-D-Galp - (1→2)]-D-Glcβ-D-Galp -(1→4)-β-D-Galp -(1→6)-D-Glcβ-D-Galp -(1→6)[β-D-Galp -(1→3)-D-Glc。今回の研究結果によってbiocatalytic整備GOSβ-galactosidase別のソースからは表2で示されている。

またβ酵素属性と関連が無い-galactosidaseそのもの触媒の状態初期乳糖濃度や反応の温度も要因が含まれているガラクトオリゴ糖の生物学的製剤。初期ラクトース濃度が質量対体積比30%を超えると、ガラクトオリゴ糖の収率を上げることができます[50]。しかし、ラクトースの溶解度は他の糖に比べて弱い。30°cでは水の25%、40°cでは水の33%しか溶解しない。過飽和によって高濃度のラクトース溶液が得られるが、過飽和溶液は不安定であり、ラクトースが沈殿しやすい。

したがって、変換系の温度を上げることで、より高い初期基質(ラクトース)の質量濃度が得られるだけでなく、より良くなるオリゴ糖合成の効率化。濃度は、また、ガラクトオリゴ糖の合成の効率を高めるのに役立ちます。同时に、過度に反応温度が高いと、簡単にdenatureと使える触媒β-galactosidase。上映進化分子工学や分子high-temperature-resistantを得るβ-galactosidaseの効率を高めるためにオリゴ糖合成(変換体系基板比率に餌をやったり、石高を製品たうえで清らかなもの清浄なもの、など)の別の話題になってオリゴ糖など酵素合成の調査にあたる。現在、国内研究[8]グリコシドがhydrolases hyperthermophilicからウイルスなどの微生物Sulfolobus tokodaii、Pyrococcus furiosus、のrmus thermophilus、Thermus thermophilus、saccharolyticusブドウ球菌とHalothermus気温下でtransglycosylation反応する能力のmarinus触媒となる°C以上、80オリゴ糖などの歩留まりが良くなるからではないかに有益なbiocatalytic方法によって作成されている。

3. 酵素合成オリゴ糖ガラクトース分離精製

これまでのところ、バイオ触媒法によるオリゴ糖の工業生産は、低収率が問題となっている。βの-galactosidase-mediated酵素合成系統通常、オリゴ糖の収量は20%から45%である(基質ラクトース変換率40% ~ 60%に相当)バイオ触媒やプロセス工学技術の最適化によるオリゴ糖収量の大幅な増加は、まだ成功していない。そのため、酵素合成経路の最終反応溶液から未反応のラクトースと未重合の単糖(ブドウ糖とガラクトース)を加水分解後に除去することが、オリゴ糖の分離・精製研究の最大の課題となっている[32]。現在のオリゴ糖の精製法には、クロマトグラフィー法、膜分離法、酵素法、選択発酵法などがある[51]。

クロマトグラフィー分離は、分離する材料成分と静止相および移動相との結合力の違いに基づいて、成分を順次分離します。イオン交換樹脂は、糖類の分離に最も一般的に使用されています[52]。li liangyuら[53]は、自家製の模擬移動クロマトグラフと逐次模擬移動クロマトグラフ装置を用いて粗低分子量ガラクトースを精製し、良好な分離結果を得た。比較解析を行ったところ、連続シミュレーションによる移動クロマトグラフの方が良い結果が得られました。送り屈折率60%、カラム温度60°cでの実験条件は、送り速度467 ml /h、入口水流量722.4 ml /h、カラム温度60°cであった。オリゴ糖の収率は91.3%、質量分率は95.1%であった。

Wisniewski 4mL / hオリゴ糖の収率は91.3%であった質量比は95.1%でしたwisniewskiらは、模擬移動床(smb)技術を用いて、99.9%の質量分率のオリゴ糖を得ることができると報告した[54]。9% low-molecular-weight galacto-oligosaccharides。膜分離は、分子量の異なる物質が膜の孔を通過し、高分子は遮断されることに基づいています。これにより、異なる分子サイズの成分を分離することができます。その中でも、機能性多糖類の分離・精製には、限外ろ過やナノろ過がよく用いられる[55]。

fengら[56]は、カットオフ相800 ~ 1000 daのnf-3膜を用いて原油を精製したlow-molecular-weight半乳糖製品。単糖の除去率は90.5%、ラクトースは52.5%、オリゴ糖の質量分率は54.5%(粗製品の1.5倍)であった。 5%のオリゴ糖の質量分率は54.5%(粗製品の1.5倍)、収率は70%であった。

goulasら[57]は、2つの不斉酢酸セルロース膜(nf-ca-50およびuf-ca-1)を用いて、粗のガラクトオリゴ糖生成物を連続的に濾過し、dialyzeしたオリゴ糖の質量は98%に達する。ガラクトオリゴ糖と汚染物質(主にラクトースと単糖)の分子量が類似しているため、膜等級による分離は困難である。単純な糖を効果的に除去するのは合理的な方法であるが、ラクトースを除去するには酵素による前加水分解が必要であり、生産性の低下とコストの増加につながる。膜分離は選択的で汚染されておらず、エネルギー効率に優れていますが、高価であり、頻繁な洗浄とメンテナンスが必要であり、膜汚染の原因となる可能性があるため、大規模な工業生産への適用が制限されています。

この酵素法は、酵素調製物を加えることによって対応する単糖とラクトースを選択的に除去する。この方法で使用される酵素は、特異性、良好な精製結果、高い製品純度などの利点があります。maisch-bergerら[58]は、lactobacillus roxannae由来の非常に特異的なセロビオース脱水素酵素を用いて精製したガラクトオリゴ糖の粗製品。次に、クロマトグラフィーを用いてイオンと単糖を除去し、単糖とラクトースの質量比が0.3%以下のガラクトオリゴ糖を得た。その結果、オリゴ糖の収率は60.3%に達した。酵素精製プロセスは、安定性、回収率、酵素製剤の高価さなどの要因のためにコストがかかります。さらに、酵素反応が起こると、反応系のphが徐々に低下し、酵素の活性にも影響を与えるため、工業的な利用が制限されます。

上記の分離・精製法に加え,微生物の選択的発酵特性に基づく発酵分離法も効果的に改善できるガラクトオリゴ糖の精製効果。最近は国内外でも話題になっています。例えば、kluyveromyces株とsaccharomyces cerevisiae株を用いると、生のオリゴガラクトースの発酵的変換(バイオ変換)は、変換溶液から代謝可能な糖(グルコース、ガラクトース、ラクトース)を選択的に除去し、オリゴガラクトース精製の目標を達成することができる。rengarajanら[59]は、saccharomyces cerevisiaeの選択的発酵による高純度イソマルトオリゴ糖(imos)の連続生産を研究した。

やり方の低質分数67%にあたる)ゆえ孵化Saccharomyces cerevisiaeの分離株(4%)h種バイオリアクター1 1、microfiltrationに合わせて良質のやり方を得る膜サイクルに、製品大量分数> 91%と収益率79%、や最高时空収益率は198.79 g / (L・h)。ユン氏などをしているからです[60]選別的に発酵特性うとlow-molecular-weight galactose-converted母Saccharomyces cerevisiae酒を使用。研究では、24時間の嫌気性糖発酵は、具体的にの質量濃度を除去することができますが見つかりました単糖(ブドウ糖,ガラクトース)低分子量ガラクトースを変換した母液で、製品品質の割合を向上させます。この選択発酵・分離法は、高い質量分率の製品を得ることができるが、選択発酵(バイオ変換)にも欠点がある。発酵プロセスには高い細胞質量が必要であり、精製されていないガラクトオリゴ糖を希釈する必要がある。エタノール、酢酸、グリセロールなどの代謝副産物の生成も、生成物の質量分率と歩留まりに影響を与える可能性があります[5]。

4オリゴ糖の工業生産の現状

のオリゴ糖の工業生産は日本で始まったその後欧米で商品化された[4]。China'のオリゴ糖産業は比較的遅く始まった。現在、国内外の多くの企業がオリゴ糖産業に目を向けている。商業生産されたオリゴ糖の製造業者は日本が中心である'sヤクルト本社株式会社,ltd ., japの's日進製糖株式会社,オランダ'z、アメリカ合衆国'イリノイトウモロコシ製品インターナショナル、中国' s baolingbao生物学、および量子ハイテク生物学有限公司。 .

The主なオリゴ糖製品表3に示す。著しい進展を遂げたはオリゴ糖などの産業生産は、国内外早急に解決されなければならない問題まだ幾つかオリゴ糖産業などオリゴ糖など浄化する分離の難航や(現在、品質の最も国産オリゴ糖した制品は国内市場の57%未満)、既存の商用化β-galactosidase活動は高くないは(GOSの利回りが約30%から40%)。したがって、を狙った効率的な方法をを開発し、分離や新しいβを模索オリゴ糖など浄化と実績が優秀な-galactosidases将来の主な方向になるだろう工業総合研究オリゴ糖などに研究価値が高いと将来性[61]。

5結論

以上の分析によりオリゴ糖は、乳児用粉ミルクなどの産業で広く利用されている発酵牛乳、製菓製品、焼き菓子、飼料、ペットフードは、その優れた物理化学的性質と生理学的効果により、持続的な開発の可能性を持っています。研究が日益しに深まっている予備galacto-oligosaccharidesbiocatalytic方法、国内でも国外で者たちにより、いろいろ试がなされ発展ソース酵素biocatalysisしてgalacto-oligosaccharidesの整備に使う触媒仕込工程、の発展や研究開発するための方法ロジックのフローgalacto-oligosaccharidesの分離・浄化と、進展がみられた。しかし、この研究結果は、工業生産のニーズや拡大する市場の需要を十分に満たすことはできません。現在、生産プロセスの観点から、オリゴ糖の低収率と分離・精製の難しさは、オリゴ糖の産業発展を制約する重要な要因である。

また、China'のオリゴ糖生産業また、触媒の単源化、製品純度の低さ、改善が必要な試験方法の不足などの問題があります。以上のような国内研究者の努力によって、バイオ触媒法によるオリゴ糖調製が困難でボトルネックとなっている問題が打開され、技術開発の欠陥が徐々に解消されるものと期待される。これにより、オリゴ糖の効率的な調製が可能となり、中国の人々の日常生活に徐々に浸透することができるようになります#39の健康産業、および対応する経済的利益と社会的影響を生成します。

参考:

[1]   マニングt s ギブソン G R・  腸内[J]。best p ractice &research clinical gastroenterology, 2004, 18(2):287-298。

[2] mのyuechao, cui yi, chen ning, etal。微生物製品の栄養・健康維持機能に関する研究[j]。発酵科学技術ニューズレター,2018,47(4):240-244。

[3]   マノ・m・c・r 練沼i a ダ・シルバj・b ら ol -イゴ糖バイオテクノロジー: an  アプローチ の p rebiotic 産業のrevolu- tiに[j]。applied 微生物学とbiotechnolo- gy, 2018, 102(1): 17-37。

[4]   陸l、国l、 K王 ら  Beta-galactosidases: ガラクトース含有炭水化物を合成するための優れたツール[j]。2020ひつotechnologyの进歩は、39:15だ。

[5]   ベラ・C スアレスS ABURTO C ら ガラクトオリゴ糖の合成とpur化: state ののart [j]。^「the world journal のmicrobiology とbiotechnology, 2016, 32(12): 1-20」。world journal のmicrobiology とbiotechnology(2016) . 2016年3月20日閲覧。

【6】魏春、孔令民、劉立峰。lactobacillus plantarumの細胞内浸透触媒作用によるガラクトオリゴ糖生産プロセスの最適化[j]。発酵技術通信,2016,45(1):18-22。

【7】   トレス・d・p・m ゴンサウヴェスm d p f テイシェイラj a ら Galacto-oligosaccharides: p roduction 文化財 特許出願件数 意味 として p rebiotics [J]。 総合 再選や食物科学専攻食の安全眺望や2010年9(5):438-454。

[8]   トイレJ カミングス J  DELZENNE N  et アル  非消化性オリゴ糖の機能性食品: の 遠藤p roj ect (dgxii airii-ct94-1095)からのコンセンサス報告[j]。 ^『日本近代史』第1巻第2号、講談社、1981年(昭和56年)、121-132頁。

[9]   長南O SHIBAHARA-SONE H 高橋R, らUndigestibility galactooligosaccharidesの [j]。  日本食品科学学会誌,2004,51(1):28-33。

[10]   デービスl m g マルティネス I, HUTKINS 女J、 et アル  pリビオティックgalactooligosaccharidesの腸への用量depの影響 microbiota の 健康 大人か[J]。 2010年国際学術誌「ネイチャ・フォトニックス(食品微生物学、144(2):285-292。

[11] chang jinjin, hu ping, wang jue, etal。オリゴ糖の回腸の形態学的消化吸収機能および離乳子の植物構造への影響[j]。^ a b c d e f g h i『動物愛護』、2010年、52 - 52頁。

[12] pan yuning, liu chengzhi, yan chunrong, etal。オリゴ糖の生理機能に関する研究[j]。日本食品安全学会誌,2019,10(10):2849-2855。

[13] weaver c m。  食事 微生物のはらわたを とbone health[j] . current osteoporosis reports, 2015, 13(2): 125-130。

[14]   王J 田S 禹相虎(H ら 大腸粘膜関連微生物叢の反応 粘膜免疫ホーム- ostasis, 幼齢期galactooligosaccharに対するバリア機能-乳幼児の子豚に対するidesの介入[j]。農業・食品化学誌,2019,67:578-588。

[15] li xinhong, zhang jinlong, bi yongxian, etal。化粧品における数種類のオリゴ糖の利用に関する研究[j]。フレグランス、フレーバー、化粧品、2019(3):70-74。

[16]   朴 の R,  ああ D  K。   Galacto-oligosaccharide p roductionてβ-galactosidase: 現在の状態とp ersp ectives [j]。 適用 microbiology  と 2010年(平成22年):5号機設置。 1279-1286。

〔17〕   ESKANDARLOO H ABBASPOURRAD 。  生産 を使用して乳清がからofgalacto-oligosaccharidesβ-galacto - sidase スナイパー on   functionalized ガラス  か[J]ビーズよ 」。食品chemistry(2018年). 2018年2月1日閲覧。

[18]   Cウラジミール・ゲレロに ベラ・C CONEJEROS R, et アル  Transgalactosylationと純度活跃のコマーシャルp repa配給β-galactosidase p rebioticの合成carbo -ガスハイドレイトか[J]。 酵素 と 微生物  2015年のテクノロジー 既に70 17日。

[19]   ファムm l LEISTER T, グエン・h・a ら を使用して乳酸菌甲壳素からの固定化β-galactosidases 1か[J]のchitin-binding藩である。誌 の 農業 と 食品化学,2017,65(14):2965-2976。

[20]   ザビエルj rラマナk v をR K。 β-galactosidase: biotechnological アプリケーション で 食品 p rocessing [j]。日本食品学会誌,2018,42(2/3):1-15。

[21]   SAQIB S アクラム、 ハリムs a ら β-ガラクトシダーゼの源と ◆ アプリケーション で 食品 産業か[J]。 ^『日経産業新聞』2017年7月7日、79頁。

。[22]   シャルマs k ルブランのR M。  ベータガラクトシダーゼ酵素に基づくバイオセンサー: 最近 進歩 と p ersp ectives[j]。分析生化学,2017,535:1-11。

[23] li junling, yan shuangyong, zhang rongxue, etal。研究進歩の植物β-galactosidase [J]。安徽農業科学,2020,48(1):15-18。

[24] zhang jq, wang sw, tao f, et al。オリゴ糖合成の研究状況と産業動向。日刊食品安全や質2019(10):2829-2835。

[25]   MORACCI M CIARAMELLA M NUCCI R, ら  Thermostableβ-glycosidase sulfolobusSolfataricusから[J]。^ a b c d e『川崎市史』、2、89-103頁。

[26]   ありS グエン・t・h グエン・h・a ら  Characどうterization heterodimeric GH2βLacto -玄Lb790and菌形成されたときにあった-galactosidase p rebioticgalacto-oligo - saccharidesか[J]。誌 の 農業 and  food  化学 2014年(平成26年)3月31日:3803-3811。

【27】   アレオラs l INTANON1 M SULJIC J ら  DSMから2β-galactosidases人的Bifidobacteriumbreveを隔離20213: 分子 クローン and  表情  ガラクトオリゴ糖の生化学的特徴と合成[j]。 ^ a b c d e f g h i(2014年)、1- 8頁。

[28]   李Y 盧L, 王 H ら  β-ガラクトシダーゼの細胞表面工学 ため galactooligosaccharide  合成か[J]。 2009年適用され、環境微生物学、75(18):5938 - 5942。

[29]   黄J 朱s、趙l ら Anovelβ-galactosidase KlebsiellaoxytocaからZJUH1705ためgalacto-oligosaccharidesの有効p roductionからc4か[J]持っているapplied microbiolo—gy and biotechnology, 2020, 104:6161-6172。

[30]   KATROLIA P 張M 延Q ら  Characterisation thermostable家の42β-galactosidase (BgalC) 家族fromthermotogamaritima効率的なラクトースhydrolyを示す- sis[j]。2011年食品化学、125(2):614-621。

[31]   ファン Y  ファ X, 張 Y et  アル  、クローン 表情と 構造 安定 の a  cold-adapted rahnella sp。  R3 [J]。 タンパク質 表情 and  ^アポロドーロス、2015年1月15日、158-164頁。

[32]   シュワブC 李V ソレンセンk i ら 生産galactooligosaccharides and  heterooligosaccharides と dis-乳酸菌やビフィズス菌の細胞抽出物や細胞全体の破裂[j]。国際ジャーナル、2011年、21 (10): 748-754。

[33]   CHANALIA P ガンジーD ATTRI P ら  禊(みそぎ)や特性化を推進するのはβから-galactosidase p robiotic Pedio - coccus acidilactici役に立つと考えています牛乳を入れて撹拌し乳糖分解galactooligosaccharide 合成か[J]。 Bioorganic  化学 ^『官報』第1706号、大正8年6月18日。

[34]   遼X, 黄 J  周 Q  et  アル  デザイン の a  小説β-galactosidaseため 生産 の 機能 オリゴ糖など[J]。^「european food research and technology」。european food research and technology(2017年). 2017年9月29日閲覧。

[35]   A SRIVASTAVA MISHRA S CHAND S。  Transgalactosylation の 乳糖 ため  合成 の ガラクトオリゴ糖kluyveromyces marxianusを使用 NCIM 3551 [J]。 新しい バイオ技術、2015年、32(4):412-418。

[36]   GONZALEZ-DELGADO I, ヨランダ S アントニオ・ Mら β-galactosidase large-pore以上固定化岸から遠ざかって行くmesoporousシリカ支持する高のp roductiongalacto - (GOS)か[J]オリゴ糖。^ microporous and mesoporous ma- terials, 2018, 257:51-61。

〔37〕   タバレスg f ザビエルm・r 練D ら  fe3o4 @ポリピロールのためのナノ環境として適用されたコアシェル複合材料 galacto-oligosaccharides   p roduction [j]。 化学 ^『仙台市史』通史編、仙台市、2016年、16- 16頁。

[38]   CAREVIC M COROVIC M MIHAILOVIC M ら  Galacto-oligosaccharide 合成 使用 化学的に 修正 β~ galactosidase麹菌 スナイパー に mi - croporous網野 ポリレジンか[J]。国際ジャーナル、2016年。 54:50-57。

[39] huang jin, zhu shengquan, du meini, et al。βの-galactosidase、ジオンよう細菌とその応用:201911335256.7 [P]。2019-12-23。

[40] huang jin, zhu shengquan, tang wan, et al。acid-producing klebsiella and its application: 201711112168.1[p] .2017-11-13。

[41] zhu wuer, miao mingyong, gu zhenghua, et al。合成に関する研究によってgalactooligosaccharidesβ-galactosidase塩分に強いの細菌S62か[J]。2019年Bioprocesses 17(2): 131-137。

[42]   RODRIGUEZ-COLINASB DE-ABREU M A  FERNANDEZ-ARROJO L, et  アル  生産 の galacto-oligosaccha - b y来るよう番えるβ-galactosidase Kluyveromycesからlactis: com- p ermeabilized cells対可溶性酵素のparative 分析[j]。農業・食品化学誌,2011,59(19): 10477-10484。

[43]   URRUTIA P RODRIGUEZ-COLINAS  B  FERNANDEZARROJO L, ら  詳細 analysis  のgalactooligosacchar- ides合成 βと-galactosidase麹菌から[J]。農業・食品化学誌,2013,61(5): 1081-1087。

[44]   YANAHIRA S 小林T, 村主T, ら 乳糖b ybacillus circulansβ-ガラクトシダーゼからのオリゴ糖の形成[j]。^「bioscience and biochem- istry, 1995, 59(6): 1021-1026」(英語). bioscience . 2015年3月26日閲覧。

[45]   FRENZEL M ZERGE K CLAWIN-R-DECKER I, et  アル異なるβの比較galacto-oligosaccharide形成活動-galactosidasesか[J]。lwt food science &technology, 1068年(1071年)-1071年(1071年)。

[46]   高X, ウーjウーd  galactooligosacchaを改善するためのβ-ガラクトシダーゼの合理的設計- ride p roduction[j]。」。食品化学。2019年2月2日閲覧。

[47]   オスマンaツォルツィスg rastall r aは ら BbgIVは重要なBifidobacteriumβ-galactosidaseの隠してた理由はsynthe p rebiotic  galactooligosaccharides  で 高い 気温か[J]です農業・食品化学誌,2012,60(3): 740-748。

[47]   A SRIVASTAVA MISHRA S CHAND S。  Transgalacto sylation の 乳糖 ため  合成 の ガラクトオリゴ糖kluyveromyces marxianusを使用 NCIM 3551 [J]。 新しい バイオ技術、2015年、32(4):412-418。

[49]   PLACIER G HILDEGARD W RABILLER C ら  geobacillusstearothermophilusから進化したβ-ガラクトシダーゼ インプとroved transgalactosylation 収益率 for  galacto-oligosaccha- ride p roduction[j]。応用微生物学と環境微生物学 ^ a b c d e f『官報』第7205号、大正15年(1926年)12月21日。

[50]   ベラ・C Cウラジミール・ゲレロに CONEJEROS R, ら 合成galacto-oligosaccharides b yβ-galactosidase Aspergil - lus麹菌のアフラトキシン 部分的に溶解し、過飽和ラクトースのsoluを使用して[j]。酵素と微生物技術,2012,50(3):188-194。

[51]孫春、朱文興、劉新立。オリゴ糖の研究。2017年中国薬味、42(11):170-174。

[52] li suyue, zhang mingming, yan xiaojuan, et al。オリゴ糖の単離・精製に関する研究[j]。中国醸造,2015,34(11):6-9。

[53] li liangyu, jia pengyu, li chaoyang, et al。オリゴ糖を効率よく精製するための移動クロマトグラフィーのシミュレーション[j]。中国食品科学誌,2016,16(3):138-145。

[54]   アントワネット、アントワネット、アントワネットなど。 galacto-oligo- saccharidesの動床クロマトグラフィー分離シミュレーション[j]。^『川崎市史』第2巻、川崎市、2013年、206-210頁。

[55]八尾春暁)。酵素による低分子ガラクトースの合成と精製に関する研究[d]。北京:北京林業大学,2019。

[56]   feng y m, チャン×l 王w h ら  ナノフィルターによるガラクトオリゴ糖混合物の分離[j]。遠くまで来- nalユニット the  台湾 研究所 of  化学 ^ a b c d e f g h i(2009)、326-332頁。

[57]   グーラスa k kapasakalidis p g, シンクレア H  R,ら  浄化 of  oligosaccharides  b y nanofiltration [J]。journal of membrane science, 2002, 209(1):321-335。

[58]   MAISCHBERGER T, グエンT H SUKYAI P et  アル生産 of  lactose-free galacto-oligosaccharide 発刊: ラクトースの選択的酸化のための2つのセロビオース脱水素酵素の比較 lactobionic 酸か[J]。炭水化物 ^ a b c d e f g h i『官報』第2314号、大正12年(1924年)12月14日。

[59]   RENGARAJAN S RAMESHTHANGAM P。  高い pure pリバイオティクスイソマルオリゴ糖 p roduction  b y  セル associ-分離株debaryomyces hanseのトランスグルコシダーゼ- nii scy204および選択発酵b y saccharomyces cerevisiae syi065 [j]。プロセス生化学,2020,98:93-105。

[60]   ユン・スハ MUKERJEA R,  ROBYT J F  特異性 酵母saccharomycescerevisiae で 除去 炭水化物b y発酵[j]。炭水化物 研究(2003),338 (10): 1127-1132。

[61] ping liying, chen lin, fang lina, et al。微生物発酵試験の影響要因に関する簡単な議論[j]。発酵科学技術ニュースレター,2017,46(4):212-215。