甘味料d allulose粉末の用途は何ですか?

近年では、peopleの徐々に改善'の生活水準、高糖、高脂肪食品の過剰摂取は、世界中の糖尿病や高血圧などの疾患の広範な有病率につながっている[1]。したがって、適合を見つけるカロリーが低いのでサプリメント重要になってきており、様々な効果を持つ希少糖が徐々に登場してきています#39; s。

希少糖は単糖およびその誘導体で、自然界にはほとんど存在せず、特定の集団の食生活の健康を改善することができます。希少糖が人間の健康に重要な役割を果たしているという研究結果が増えています。例えば、d-アロースは、癌や腫瘍を抑制する性質を持っている[2];d-タガトースは放線菌などの病原性細菌によるバイオフィルムの形成を阻害することで、歯の健康に良い効果をもたらす[3]。希少糖の中でも、d-アルロース(d-psi-cose)は、その独特な味と生理機能から、スクロースの理想的な代替品として注目されています。本論文では、d-プシコースの生理機能とその主な応用について紹介し、今後の研究の基礎を作ることを目的とする。

1 D-allulose

1.1 d-アロロースの物理的および化学的性質

D-Allulose is a rare sugar with almost zero calories, とis mainly derived from wheat とsugar cane. The structural formulae のD-allulose とD-fructose are shown でFigure 1 [4], とのtwo are isomers of each other. D-Allulose is 70% as sweetas sucrose, とis a functional sugar with a variety of health benefits [5]. It is a white powdery crystalline compound. In 2011, the US 食品and Drug Administration (FDA) determined that it was generally regarded as safe (GRAS) [6], which laid the foundation for D-allulose to be used as a food ingredient. The physical and chemical properties of D-allulose are shown でTable 1 [7].

1.2 d-アルロースの合成法

これまで、研究者は化学合成と生物変換の2つの方法を用いてd- alluloseを調製することができた。

1.2.1化学合成

化学合成法では、ブドウ糖を原料とし、モリブデン酸を触媒として、高温の触媒反応により粗d- alluloseを得る。その後、有機溶媒で冷却して結晶化させ、純粋なd-アロロースを得る[8]。しかし、化学合成法は、中間生成物の複雑な精製や深刻な環境汚染のため、d-アロロースの工業的な製造の主要な方法ではありません。

1.2.2 Bioconversion方法

バイオ変換(英:bioconversion)とは、生物学的酵素を用いて基質から標的製品を触媒することである。d-フルクトースは、d-プシコース3-エピメラーゼ(dpease)の触媒反応によってd- alluloseに変換することができる[9]。1990年、泉森ら[10]は、d-タリトールをd-アログロン酸に変換する細菌alcaligenes sp. 701 bを発見した。これは、d-アログロン酸の生体変換の最初の報告であった。zhang longtaoら[11]は、6.54%の収率で、d-フルクトースをd- alluloseに変換できるrhodobacter sphaeroides (sk011)株をスクリーニングした。これは、d-フルクトースをd-アルロースに変換する機能を持つ株が中国で初めて報告されたものである。rhodobacter sphaeroidesやagrobacterium tumefaciensに加えて、clostridium cellulolyticum[12]、clostridium bolteae[13]、ruminococcus sp.[14]、clostridium sp.[15]などもdpease活性を持つことが報告されている。

微生物のdpeaseはd- alluloseを変換することができるが、天然微生物のdpeaseの分泌や活性は予想よりもはるかに低く、大規模な工業生産には使用できない。したがって、遺伝子組換え菌株の作製は、dpeaseの特性の研究や産業利用に大きな意義を持つ。現在、大腸菌[16]、酵母[17]、枯草菌(bacillus subtilis)[18]などの発現系において、さまざまなソースからのdpease遺伝子がクローンされ、発現されています。この反応の特異性、生成物の精製が容易であること、汚染が少ないことなどから、国内外では化学合成に代わってバイオトランスフォーメーションが主なd- allulose合成法として用いられるようになってきている。

2主な生理機能d -allulose

2.1血糖値を下げる機能

糖尿病は、高血糖を特徴とする不均一な代謝性疾患の総称である[19]。研究によると、d- alluloseを長期間投与すると、グルコキナーゼの核から肝細胞の細胞質への転移を誘導し、ラットの耐糖能とインスリン感受性を維持し、それによって血糖値を維持することができる[20]。d-alluloseはまた、実験マウスにおけるglucagon-like peptide-1 (glp-1)の放出を促進し、求心性迷走神経シグナルを活性化し、食物摂取を減少させ、マウスを増加させることができます'の耐糖能[21]。さらに、d allulose-fedラットを最大60週間飼育したところ、ラットの炎症性マーカーである糖化ヘモグロビンが有意に減少した[22]。このことは、d alluloseが食後高血糖を制御することで2型糖尿病の発症を予防できることも示している。

他の文献の報告と組み合わせると、d-アルロースの低血糖効果は、主に肝臓リポ形成酵素の活性を低下させることで明らかになります[23]およびリパーゼオキシダーゼの活性を増加させます[24]。これは、d-アルロースの低血糖作用が、広く使用できる新しいタイプの低血糖薬であることを示している。

2.2ダイエット機能

高ショ糖食を与えられた成人ラットを対象にd- alluloseの抗肥満効果を調べたところ、5%のd- alluloseは空腹時血糖値を制御できないが、腹部脂肪の蓄積と体重増加を有意に抑制することが明らかになった[25]。同じ用量のショ糖を投与した対照群と比較して、d-アルロース補充は、副作用なしにラットの体重増加と腹部脂肪を有意に減少させることができた[26]。さらに、レプチン欠損マウスにd-アルロースを補充すると、体重と肝臓の体重が有意に減少した。肝組織学によると、d- alluloseは肝脂肪症を改善し、肥満関連疾患に有益な効果をもたらす可能性があることを示唆している[27]。

d-アルロースが脂質代謝に関与する機構はまだ明らかになっていない。moonら[28]は、d- alluloseは、脂肪形成転写因子を調節することによって、脂肪細胞前駆体の分化および脂質蓄積を阻害することができると推測している。d-alluloseの発見'の脂肪削減機能は、機能的な減量製品の開発における潜在的なアプリケーションを示しています。

2.3 Anti-atherosclerotic機能

研究は、高密度リプテインコレステロール(hdl-c)がアテローム性動脈硬化症のリスクに直接関連していることを発見しました。d-アルロースは、スカベンジャー受容体b型iの発現を増加させることによって肝臓によるhdl-cの取り込みを促進し、それによってhdl-cレベルを低下させ、アテローム性動脈硬化症の発症を防ぐことができる[29]。ヒトの臍帯静脈内皮細胞の単球化学誘因性タンパク質-1 (mcp-1)に対するd- alluloseの効果の研究では、d- alluloseがmcp-1の発現を阻害することによって抗アテローム硬化作用を達成できることが明らかになった[30]。d-alluloseの発見'の抗アテローム性動脈硬化症機能は、アテローム性疾患の研究に関するその後の薬物研究のための選択肢を提供します。

2.4抗酸化机能

いくつかの研究がそれを示していますd-アルロースはより強い活性酸素を持つ(ros)他の希少糖よりもスカベンジャー活性が高い[31]。研究では、D-allulose co2濃度で2%、4%引き下げに活性酸素を除去する(ロス)鼠に後れた年製作diフタル酸エステル類(2-ethylhexyl)などの薬を口に含むやロスの発生が抑えmalondialdehyde局(MDA)は男性の精巣ネズミSprague-Dawleyで睾丸の被害予防[32]することにした。抗酸化作用があることから、健康用品や化粧品などの分野で広く利用されています。

2.5 Neuroprotective機能

d-アルロースは6-ヒドロキシドパミン(6- ohda)によるアポトーシスを遅らせることができる。研究では、ある濃度のd-アルロースが、ラットのクロマフィン細胞腫瘍のアポトーシスを有意に遅らせることが示されている。このことは、d-アロロースと6- ohdaを24時間共培養すると、細胞内グルタチオンの含有量が著しく増加することを示しており、d-アロロースが細胞内グルタチオンの濃度を調節することで中枢神経系の神経変性疾患に重要な役割を果たしていることを示しています[3 3]。このことは、d- alluloseが神経系の変性疾患の治療につながる可能性を示し、今後の関連薬剤の開発を支援するものです。

2.6消炎機能

D-allulose can also interact with certain intestinal microorganisms to reduce inflammation by downregulating the expression of genes in multiple tissues and increasing the composition of Lactobacillus and Enterococcus in the intestinal microbiota[34]. In rats with spontaneous type II diabetes, D-allulose supplementation, with or without drinking water containing 3% D-allulose, for 13 weeks significantly slowed the increase in blood glucose levels and the progressive mesangial expansion of the glomerulus [35]. D-allulose can therefore be used as an anti-inflammatory agent, and has potential medical value in the prevention and treatment of various diseases.

以上のように、多くの動物モデル実験で、d-アルロースが食後血糖値の低下や体重管理に有意な効果があることが示されているが、抗炎症作用や神経保護作用に関する研究は少ない。

^ a b c d e f g h iの3つの主な用途

現在、d-アロロースの応用研究は食品・医療分野を中心に行われている。

3.1食品

d-アルロースは、その特殊な機能と健康上の利点から、スクロースよりも人気があります。例えば、d-アルロースは食品の保水性を向上させることができる。d- allulose-added soy gelsを服用すると、胃の排出が遅くなり、満腹感が長くなる[36]。穀粉ベースの焼き菓子にd- alluloseを加えると、柔らかくしっとりとした食感が得られます[37]。同時に、d-アロロースは食品中のタンパク質と反応してメイラード反応を起こし、心地よい風味を作り出す[38]。

機能性食品の分野では、d-アルロースは食品や飲料に前生物的性質を与えることができる。また、抗酸化作用を高めるために、他のプレバイオティクスやプロバイオティクスと併用することもできる。d- alluloseは、d-グルコースとd-フルクトースから生化学的に合成され、d- alluloseを含んだ機能的な赤色デートジュースが開発された[39]。

The biggest advantage of D-allulose in the food industry is that it is very similar to sucrose in terms of properties and functions, while also having many physiological functions that sucrose does not have, making it the best sugar substitute when compared to other sweeteners. With people becoming more health conscious and food safety issues becoming increasingly prominent, D-allulose, as a new type of sweetener, will definitely play a huge role in the food industry.

3.2医療分野

研究では、d-アロロースとメトロニダゾールには一定の相互作用があり、メトロニダゾールの薬物効果を有意に高めることが示されている。d-アロロースをメトロニダゾールと一緒に使用すると、薬剤の投与量を減らし、トリコモナドの薬剤耐性の発生を防ぐことができる[40]。d- alluloseは駆虫剤としても使用でき、運動性、成長および生殖成熟を特異的に阻害し、線虫の代謝発現を阻害する[41]。血管内类の口承及びそのネズミをWistar D-alluloseの治政见て、このため急速に移転血液や尿を示すD-allulose「ネズミに吸収され、以降から急速に脱落政権は行動の期間が短くなるので、貴重な薬物動態データを提供でき新薬開発に向けてさらなるD-allulose(42)。さらに、希少糖(d-アルロースを含む)を細胞株を用いて試験管内で試験し、細胞増殖に対する効果を明らかにした。d -alluloseはがん細胞の増殖を抑制することがわかっており、将来的には抗がん補助薬になる可能性がある[43]。

現在、医学分野でのd- alluloseの研究は比較的少なく、試験管内や動物実験による研究がほとんどである。その生理学的機能と考えられる毒性作用を研究するためには、さらなる臨床実験が必要である。

3.3などの分野

食品・医療分野のほか、防水性・透過性フィルム[44]の材料としても使用でき、製品の環境性能向上に貢献しています。さらに、d-アルロースはd-アロースやd-タガトースの合成の前駆体としても用いられる[45]。また、d-アルロースには血糖値を下げる機能があるため、脂肪代謝やグルコース代謝の独自の代謝調節因子としても利用でき[46]、炭水化物代謝を改善することができる。今回の「d-allulose」の普及により、今後も様々な新製品に採用されることが期待されます。

4結論

D-Allulose is a recognized fourth-generation natural sweetener that is an ideal substitute for sucrose and is currently one of the most popular sweeteners in the world. At present, the bioconversion technology for the production of D-allulose has been widely studied, including the source, modification, preparation and conversion of the required enzymes. Products produced using D-allulose as a raw material also include beverages, baked goods, dairy products, etc. Research on D-allulose in China started relatively late, and although the physiological functions and related applications are not satisfactory, the upstream gene mining and engineered cell construction have developed rapidly. Nowadays, with the 開発of global diseases such as diabetes and obesity, and in-depth research on the physiological functions and applications of D-allulose, D-allulose is bound to have a broader marketvalue.

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