ガラクトオリゴ糖粉末の試験方法は何ですか?

ガラクトリゴ糖(gos)は、2 ~ 8糖が結合して形成されるβ経由-glycosidic債券オリゴ糖straight-chainとしての体裁が整えられた。人体の上部消化管で消化吸収されず、直接大腸に入る。より広範な研究国内外大勢の科学者がたgalacto-oligosaccharidesは判明している手当栄養も増える、低エネルギーなどの成长促进、腸内でbifidobacteriaミネラルや骨粗しょう症予防の吸収を改善身魂(脂質代謝、便秘を予防し治療する、cariogenic小さいれ生成栄養素、栄養地位向上に関する免責をanti-tumourやアンチエイジング効果など[2]。

ガラクトオリゴ糖が広く用いられている日本では甘味料、砂糖代用品、食品原料、機能性食品原料として、様々な食品に添加されています。人民衛生省(ministry のhealth のthe people)の略称#中国の39の共和国は、新しい資源食品としてgosを承認し、それが幼児食品、乳製品、飲料、焼き菓子、キャンディ(人民の健康省に追加することができます'、2008年の中国発表第20号、人民の保健省ߗ年の12)[3]。

からガラクトオリゴ糖は、ガラクトースを基にしたオリゴ糖の混合物である2 ~ 8の重合度と15以上の成分があり[4]、外部規格では検出が困難であるため、ガラクトオリゴ糖検出技術が研究の焦点となっている。国内外におけるガラクトオリゴ糖検出技術の研究状況、問題点、研究の方向性について述べる。

1オリゴ糖検出法の研究状況

オリゴ糖などGalacto-oligosaccharidesはまた、オリゴ糖の分離・検出技術は、科学研究者の注目を集めてきた。リチャード・Cら[5]紙宇宙lactuloseを検出すると大豆に乳幼児用调合粉ミルク牛乳を入れて撹拌1986年オリゴ糖、高光茶卡鎮ら[6]を使用してlayer3薄いクロマトグラフオリゴ糖などアルギン酸を切り離そSplechtna B etal【7 thin-layerクロマトグラフ使用transglycosylation製品オリゴ糖を分析しました。

分離については比較的多くの研究が行われているオリゴ糖の検出技術高性能液体クロマトグラフィー(hplc)を使用[8]。hplcは、主に糖柱、アミノ柱、ゲル柱上で効果的に分離することができる溶解性のオリゴ糖の特性を利用しています。一般的には差動屈折率検出器を使用して検出されます。技術の進歩に伴い、antonopoulos aら[9]は、オリゴ糖の検出にelsd(蒸発光散乱検出器)を用いた。elsdの検出限界は差動屈折計より1 ~ 2桁高く、見通しが良い。柿田弘高ら[10]フルオレセインを用いて単糖やオリゴ糖を誘導体化し、hplc法による検出法を用いて良好な結果を得ている。

技術の発展に伴い、分離に関する研究も行われているオリゴ糖の構造解析質量分析装置を使ってlin qinbaoら[11]は、ガスクロマトグラフィー質量分析法を用いて、ナツベオリゴ糖の単糖組成を決定した。その結果、ナツベオリゴ糖の単糖組成はアラビノース、ラムノース、リボース、マンノース、ガラクトース、ブドウ糖であった。一方、ナツメに含まれる単糖の成分は果糖とブドウ糖で、良好な結果が得られた。broberg a[12]は、オリゴ糖の分析に高性能液体クロマトグラフィータンデムイオントラップ質量分析法を用いた。ying liuら[13]は、オリゴ糖の分離と同定に液体クロマトグラフィーと液体クロマトグラフィータンデムエレクトロススプレーイオン化質量分析法を用いた。

また、feng yongmeiら[14]は、001×7の陽イオン交換樹脂カラムを用いて、aを分離浄化したオリゴ糖混合物(gos)その後、薄層クロマトグラフィーを用いて精製結果を分析した。鴨田ら[15]は、レーザー誘起蛍光検出器を用いて、キャピラリ電気泳動によって分離されたn結合オリゴ糖を分析し、これも良好な結果を得ている。dreisewerd kら[16]も、薄肉クロマトグラフィーを用いて生牛からオリゴ糖を分離することで良好な結果を得ている'sのミルク、そして分析のためのマトリックス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間質量分析法を使用して。

以下では、そのための方法を詳細に紹介するgalacto-oligosaccharidesを検出する薄膜クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィーなど、より広く研究されている分析方法に基づいています。

1。1薄い層クロマトグラフィー

李分析ら〔17〕友美さんはβ-galactosidase transglycosylation発酵製品をガラクトリゴ糖含有量30%。薄膜クロマトグラフィーとhplcの2つの方法が用いられた。薄膜クロマトグラフィーにはシリカゲル60板を使用し、発生溶媒はn-butanol: ethanol: water = 5:3:2(体積比)であった。着色剤は20%の硫酸溶液+ 0。5%の3,5-ジヒドロキシトルエンであった。砂糖を120°cで3 ~ 5分間焼き、定量分析用ソフトウェアimagejv 1.28を作成しました。

lu wenweiら[18]は、薄い層クロマトグラフィーを用い、開発剤を次のように調整した。nブタノール:n-プロパノール:エタノール:水= 2:3:3:2(体積比)で分析したオリゴ糖ガラクトース含有量(20%以上)糖鎖転移生成物に含まれます

xu mudanら[19]は、シリカゲルg層とn-ブタノール:water = 85:15を溶媒とした昇順薄膜クロマトグラフィーを用いて、糖転移生成物中の各糖成分の含有量を検出した。オリゴ糖ガラクトース含有量20%以上アニリン-ジフェニルアミン-リン酸溶液を発色剤として使用する。

li zhengyiら[20]は、li yumeiら[17]と同じ薄層クロマトグラフィー法を用いて、低乳糖ミルク中のオリゴ糖の含有量を分析した。ラクトースの加水分解率が高く、70%を超えるgos含有量20%超乳糖の影響はほとんどありませんでしたaminex hpx-42c (300 mm×7.8 mm)糖分析カラムを用い,hplc条件は以下の通りであった。移動相は超純水,カラム温度は70°c。その結果、ガラクトリゴ糖の検出値は低く、ラクトースの検出値は高くなった。

wu haoら[21]は、高性能薄板クロマトグラフィーによるオリゴ糖およびその誘導体の分析に関する系統的研究を行った。実験が行われた最適化される厚さの簿層静止段階の塩効果シリカゲルの濃度値ペンタックスで、現物の取引が技術サンプリング発展途上国のエージェントの選択の最適化色を開発業者など適切な方法を決める。しかし、この方法は高いandを持つサンプルに適しています低オリゴ糖含量および低ラクトースおよびガラクトース含量.

120ガスクロマトグラフ

ガスクロマトグラフィーおよび誘導体化技術の発展に伴い、一部の人々はガスクロマトグラフィーを使用して炭水化物を分離して検出する。高いため糖質分子量や沸点の高さ、多糖类はまずmonosaccharidesに加水分解そしてderivatizationできを用いてderivatize monosaccharidesやすい蒸発物質にはガスクロマトグラフは単独および定量化に慣れている。したがって、組成を分析するために、主にガスクロマトグラフィーが使用されますとmonosaccharidesするという内容しかも操作は比較的複雑です。

liu jianfu[22-23]分離したものを加水分解して導出した精製オリゴ糖ガラクトースサンプルガスクロマトグラフィーで分析しました実験では、ov1701石英キャピラリーカラム(30 m、i . d . 0.32 mm)を用い、測定したグルコースとガラクトースのピーク面積の比から分離生成物のおおよその構造を決定しました。しかし、定量的な方法は与えられなかった。

1.3液体クロマトグラフ

現在、高性能液体クロマトグラフィーは、単糖やオリゴ糖を検出する最も一般的な方法である。前述の研究では、液体クロマトグラフィーと薄膜クロマトグラフィーを組み合わせて糖転移生成物中のオリゴ糖を分析した。例えば、li yumeiら[17]もhplc toを用いている糖転移生成物中のオリゴ糖を分析する。シロップをかける濾過0.22μmフィルタ膜、を通じてtristilled水はモバイルとしての段階だった。カラム温度は80°cで、aminex hpx-42a (300 mm×7.8 mm)糖分析カラムを使用した。lu wenweiら[18]もhplcを用いて糖転移生成物中の糖鎖ガラクトースの含有量を測定した。移動相は硫酸5 mmol/ l、カラム温度は50°c、カラムはaminex hpx 87 hであった。

barroso begonaら[24]は、オンラインの高性能液体クロマトグラフィー/飛行時間質量分析法を用いて、糖タンパク質由来のオリゴ糖の構造と種類を分析し、n結合型とn結合型を分析したo結合オリゴ糖、良好な結果.

luo qianら[25]は、1-フェニル-3-メチル-5-ピラゾロン(pmp)を用いたオリゴガラクトースのカラム前誘導体化法を研究し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーと薄層クロマトグラフィーを組み合わせた方法を用いた生の砂糖シロップに含まれるオリゴガラクトースを分離して検出します。245 nmの波長のuv検出器を使用して、ガラクトース、ブドウ糖ラクトース、3糖、4糖、5糖。この方法は間接的な定量化に用いることができる。

wu hongjingら[26]は、水を移動相とする逆相高性能液体クロマトグラフを用いて、酵素加水分解によって得られた2 - 6グルコースポリマーを含むデンプンの混合物を分離・分析し、これも良好な結果を得た。

li jingfangら[27]は、その決定方法を研究した乳製品中のオリゴガラクトースの含有量高性能液体クロマトグラフィーによるシロップです水とアセトニトリルを移動相として使用し、アミノ酸カラムを使用してグルコース、ガラクトース、ラクトースを他の物質から分離した。試料中のオリゴガラクトース含有量は,オリゴガラクトースの酵素加水分解によって生成されるガラクトース含有量を測定し,測定した。グルコース、ガラクトース、ラクトース、オリゴ糖の相対標準偏差はそれぞれ2.72%、4.16%、1.16%、4.26%だった。この方法の線形相関係数は0.9990-0.9995であり、回復率は95%-110%であった。この方法は、試料溶液中のガラクトースとブドウ糖を加水分解して分離するという問題を解決できず、また、ガラクトースをオリゴ糖に変換するための変換因子を決定できないため、その意義は限定的である。

1.4イオンクロマトグラフ

イオンクロマトグラフィーは、検出のための比較的新しい技術ですオリゴ糖などmonosaccharidesと。高感度で分離効率が良いという利点があります。ガラクトオリゴ糖を検出するためのイオンクロマトグラフィー法は、米国のaoacによって最初に公式の標準法として発表された。ガラクトオリゴ糖検出のためのイオンクロマトグラフィー法の研究は、主にaoac標準法の改良に焦点を当てている。

1.4.1アメリカのaoac 45.4.12-2001 1.02規格 

aoac 45.4.12-2001 1.02規格の理論的基礎"選択された食品中のトランス-ガラクトリゴ糖(tgo)の測定s」特定を駆使し排他的β-galactosidase見本と異なってhydrolyze c4でgalacto-oligosaccharides,としてブドウ糖と半乳糖商品を贩売している。次に、試料中で検出されたラクトース含有量を用いて、ラクトースの加水分解によるガラクトース含有量を計算します。ラクトース加水分解のソースからのガラクトースの内容。最後に、サンプル溶液中のガラクトース含有量を遊離およびラクトース加水分解由来のガラクトース含有量から差し引いた後、ガラクトース増分に因子を掛けてサンプル中のガラクトオリゴ糖(gos)含有量を計算する。この規格の操作と計算のステップは以下のとおりです:

(受注生産)は、icを使用して遊離ガラクトースとラクトースの量を測定します。

②の量も計算半乳糖乳糖に由来するもの

③Hydrolyze乳糖とTGOSサンプルで

④の量を測定して総半乳糖ICを用いたミルクペプチドことで

全球・全球・全球・全球・全球・全球・全球・全球など。

⑥TGOS計算= k×GALGOS。

ここでk = (180 + 162 n)/(180 n)、nはオリゴ糖ガラクトースの分子中のガラクトースの平均数である。

この標準的なオリゴ糖ガラクトース検出法には2つの技術的な問題点がある。

(1) aoac 45.4.12-2001.02規格の計算係数は、そこから計算されますオリゴ糖の重合度。しかし、実際の実験では、製造工程の違いによるオリゴ糖成分の複雑さのため、オリゴ糖の重合度を正確に測定することができなかった。均一な変換係数が存在しないため、この方法は試験方法のアイデアを与えるだけであり、一般化にはあまり意味がありません。

2)定量的根拠は試料中のガラクトースの増加であるため、測定する試料中のガラクトースを含むラクトースまたは炭水化物の量が測定結果の精度を左右する最も重要な要素となります(規格に記載)。食品のラクトース含有量、特に粉ミルク(≥40 g/100 g)は、はるかに高いですgos含有量を追加(≤1 g/100 g)したがって、ラクトース加水分解に由来するガラクトース含有量は20 g/100 gよりも高い。gosの加水分解によって得られるガラクトース含有量は、全ガラクトース含有量の5%を超えない。サンプル処理と機器分析結果の分析から、この5%の増加は非常に良好な並行結果として考えることができます。gos含量の計算には使用できないため、ラクトース含量の多いサンプルには適していません。

1.4.2その他のイオンクロマトグラフィー検出方法

研究ガラクトオリゴ糖含有量の決定イオンクロマトグラフィーの使用は、基本的にaoac 45.4.12-2001 1.02規格に基づいています。主要研究もすでに列タイプ、勾配と集中モバイルフェイズ量β-galactosidaseと述べ、など一部の研究者はイオンクロマトグラフィー質量分析法を用いている。

bruggnk cら[29]はイオン交換クロマトグラフィーと単四重極質量分析を併用し、単糖、二糖の分離と分析を研究した。チコリーコーヒーの三糖とオリゴ糖蜂蜜とビールのサンプル

li jianwenら[30]生の糖シロップ中のオリゴ糖の含有量を決定したaoac- 2001.02法によるパルスアンペロメトリック検出による高性能イオンクロマトグラフィーにより溶離液の勾配を最適化しました。

xu liら[31]は、その決定方法を研究したイオンクロマトグラフィーによるシロップ中のオリゴガラクトースの含有量参照aoac- 2001.02法として250 nmol/ lのnaoh溶液と1 mol/ lの酢酸ナトリウム溶液を用いたグラジオグラディウム溶出を用いたカルパパックpa10 (2 mm×250 mm)カラムとアンペロメーター検出器を用いた。シロップに含まれる各成分(ラクトース、ガラクトース、ブドウ糖、オリゴガラクトース)の含有量を測定した。シロップ中の各成分(ラクトース、ガラクトース、ブドウ糖、オリゴ糖)の内容。

2既存の方法の問題

2.1サンプル汎用性

そのための多くの技術がありますが検出galacto-oligosaccharidesの主に、ガラクトオリゴ糖の生シロップやインバートシュガー製品など、ガラクトオリゴ糖含有量の高いサンプルに使用されます。aoac規格を含め、関連する食品サンプルも主にラクトース含有量が低く、ガラクトース含有量が低い食品サンプル中のガラクトオリゴ糖含有量の検出です。

2.2外部標準法の適用可能性

ラクターゼの工業生産は異なるソースを使用しており、各メーカーが使用する生産プロセスもある程度異なり、その結果、種類の複雑さとオリゴ糖の成分の割合。検出に外部の標準的な方法を使用することは、標準を準備することの難しさやクロマトグラフィー分離のための高い技術的要件など、技術的な困難を伴います。したがって、外部標準法を検出法の研究に利用できる可能性は低い。

2.3経験的変換係数

β-galactosidaseオリゴ糖などを利用してhydrolyze c4して試料中のオリゴ糖の含有量はガラクトースの増加量から計算される。サンプル中のオリゴ糖の平均ガラクトース単位数(ガラクトース単位の平均重合度)を用いて変換係数を計算する必要がある。オリゴ糖の組成は複雑であるため、現時点では普遍的な変換因子が存在しないため、オリゴ糖からのガラクトース増分を測定しても、試料中のオリゴ糖含有量を計算することはできない。

2.4サンプル中のラクトース含有量

aoac- 2001.02法を用いることを考えると、試料中のオリゴマーガラクトース由来のガラクトースの増加量を検出する必要があります。したがってもし遊離ガラクトースの含有量がラクトースまたはガラクトースを含むオリゴ糖乳製品などのサンプルが非常に多い場合、サンプル中のガラクトースを含む遊離ガラクトース、ラクトース、オリゴ糖の除去に対処する必要があります。しかし、この問題は前述の研究では検討されていなかった。

3食品中のオリゴ糖検出法の研究方向性

国際的に出版された唯一の規格として認められていますオリゴ糖の検出は、aoac 45.4.12 -2001 1.02 "です。選択された食品中のトランス-ガラクトオリゴ糖(tgo)の測定」では、中国にはオリゴ糖検出に関する国家基準や工業基準は存在しない。他の研究の結果は、食品中のオリゴ糖の測定に適用すると、より多くの欠点がある。そのため、食品中のオリゴ糖の検出法については、aoac法に基づいて、以下の2つの問題点を解決する研究が必要である。

3.1市販オリゴ糖の平均重合度

市販のオリゴ糖原料中のオリゴ糖の組成と比率を調べることにより、オリゴ糖の平均重合度を決定し、その変換係数を求めることができるオリゴ糖の含有量を計算しますガラクトース増分を使用してaoac法の結果を計算する問題を解決することができます。

オリゴ糖の平均重合度を求める主な方法は、高性能液体クロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィー、質量分析法である。

hplc法では、重合度分析とアミノカラム分析を用いて、面積正規化法を用いたオリゴ糖の平均重合度を求めることができる。イオンクロマトグラフ方法を使用する必要がある欄に適した分離オリゴ糖原材料井戸を切り離そオリゴ糖分子量を測定(またはコンバージェンス度)の各成分、平均を算出するコンバージェンスオリゴ糖など度領域正常化方式を活用している。これらの2つの方法に基づいていますオリゴ糖が材料であるという仮定研究は単純乳糖変換され、半乳糖を含まないグルコース→乳糖に由来するオリゴ糖以外オリゴ糖などまたはそれの各オリゴ糖成分毎オリゴ糖の材料は、分離コンバージェンスの各成分の度合いが知られ、ていると耳を前提として一定のでミスが応答の各成分の価値観が等しくている。

質量分析では、質量電荷比を測定する必要がありますオリゴ糖の各成分また、質量電荷比の異なるオリゴ糖のイオン量を測定し、各重合度成分のイオン量の比によるオリゴ糖の平均重合度を計算する。質量分析で調べる対象物も、純粋なラクトース由来のオリゴ糖でなければならず、他の由来のオリゴ糖を含んではならない。また、ラクトースとオリゴ糖の2糖が十分に分離されていること、各重合度成分のイオン量応答値が同じであること(最も重要なことは、各イオンの電荷数が等しくなければならないこと)を確認する必要があります。一定の誤差もあります。

上記重合度の測定方法には誤差があるが、許容誤差の程度と測定方法の操作性を分析することで、aを確立することができると考えられるオリゴ糖の変換因子タンパク質の場合と同様です

3.2測定可能なサンプルの普遍性の研究

サンプル中のオリゴ糖含有量が必要なためですサンプル中のガラクトースの増加量を測定して計算する場合、サンプル中の遊離ラクトースとガラクトースの含有量は測定結果の精度に影響する重要な要素です。背景ガラクトース含有量が高すぎると、加水分解後のガラクトース増加の割合が低くなり、測定誤差が大きくなります。

研究と除去の干渉を解決しますサンプル前処理にはラクトースとガラクトースが含まれていません試験結果の精度とサンプル、特に乳製品の試験方法の普遍性を向上させることができます。試料中の遊離ラクトースおよびガラクトースの除去は、固相抽出、微生物学、およびクロマトグラフィー調製技術によって検討することができる。しかし、対象物質とラクトース、ガラクトースはすべて同じ構造を持つ糖であるため、この研究は難しく、さらなる投資が必要となります。

また、試料前処理時には、試料中の帯電イオン、特に二価イオンがイオンクロマトグラフィカラムに与える影響を考慮する必要があり、その除去技術を検討する必要があります。

4結論

ただし、上の研究オリゴ糖の検出技術people&の継続的な改善で、挑戦していますか#39;の生活水準は、オリゴ糖を添加した食品は、ますます消費者によって評価されます。プロバイオティクス機能を持つオリゴ糖を添加した食品の開発・生産がトレンドになるだろう。現在の国内の食品の品質と安全性の状況と消費者から'食品品質に対する要求はますます高まっており、食品中のオリゴ糖含有量の検出方法の研究開発は特に重要である。食品中のオリゴ糖含有量の標準化された検査方法を研究開発することは、企業に適切な検査方法を提供するだけでなく、生産プロセスの管理を強化する。また、食品の品質管理・検査部門に試験方法を提供し、食品中の他のオリゴ糖成分の試験技術に関する研究のための参考資料となる。

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