Ketoosi-3-epimeraasi osoitti tärkeän roolin paitsi syklisten monosakkaridien biokonversiostrategiassa, nimeltä Izumoring, myös d-psikoosin, uuden vähäkalorisen harvinaisen sokerin, jota käytetään laajalti elintarvike- ja lääketeollisuudessa, teollisessa biologisessa tuotannossa. Koska ei--entsymaattiset sivureaktiot voitaisiin vähentää happamissa olosuhteissa, hieman hapan pH-optimi on yksi tärkeimmistä kysymyksistä d-psikoosin biologisessa tuotannossa.
Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää
Mikä on epimeraasientsyymi?
Miten D-psikoosia saadaan glukoosista?
D-psikoosin tuottaminen d-glukoosista vaatii ksyloosi-isomeraasin ja d-psikoosi-3-epimeraasin yhteisilmentymistä ja synergististä toimintaa.
Mitä eroa on epimeraasilla ja isomeraasilla?
Isomeraaseja käytetään ensisijaisesti katalysoimaan isomeroitumista aldoosien ja ketoosien välillä, kun taas epimeraasit helpottavat stereokemian kääntämistä sokerimolekyyleissä, joissa on useita kiraalisia hiiliatomeja.
Mitä glykogeenille tapahtuu, jos et syö hiilihydraatteja?
Ei syö tarpeeksi hiilihydraatteja
Matala-hiilihydraattinen tai rajoittava ruokavalio voi vähentää merkittävästi glykogeenivarastoja. Jotkut ihmiset sietävät hyvin vähäistä hiilihydraattien saantia, kun taas toiset väsyvät nopeasti. Aivosi ja lihaksesi ovat vahvasti riippuvaisia glukoosista. Ilman riittävästi ravinnon hiilihydraatteja glykogeenivarastot kutistuvat.
Pääsovellukset:
elintarviketeollisuudessa
Avainbiokatalyyttinä D-psikoosin syntetisoinnissa se katalysoi erityisesti D--fruktoosin epimerisaatiota C3-asemassa tuottaakseen tehokkaasti D-psikoosia.
Vähäkaloristen makeutusaineiden tuotanto: D-psikoosi on ihanteellinen sakkaroosin korvike, sillä se on noin 70 % sakkaroosin makeudesta ja vain 10 % sen kaloreista, eikä sillä ole merkittävää vaikutusta verensokeriin. Sitä käytetään laajalti juomissa, makeisissa, leivonnaisissa ja muissa vähäsokerisissa terveysruoissa.
Elintarvikkeiden jalostuksen parannus: Se edistää Maillardin reaktiota parantaakseen leivonnaisten makua ja väriä, parantaa{0}}vedenpidätyskykyä ja rakennetta sekä optimoi mehutuotteiden kirkkauden.
Funktionaalinen ruoan kehittäminen: D-psikoosilla on fysiologisia tehtäviä, kuten rasvan kertymisen estäminen, verensokerin säätely ja anti-inflammatoriset-vaikutukset, joten sitä käytetään liikalihavuuden, diabeteksen ja hyperlipidemiasta kärsivien ihmisten ruoissa.
teollisessa biotekniikassa
Biomassan muuntaminen: Osallistuu maatalousjätteiden, kuten maissijätteen ja vehnäleseiden, esikäsittelyyn, vapauttaa käymiskykyisiä sokereita ja parantaa bioetanolin ja bio{0}}pohjaisten kemikaalien saantoa.
Massa- ja paperiteollisuus: Parantaa ligniinin uuttamisen ja valkaisun tehokkuutta, vähentää kemiallisten valkaisuaineiden käyttöä ja ympäristön saastumista.
Biopohjainen materiaalisynteesi: Katalysoi hajoavien pakkausten ja biologisten polymeerimateriaalien raaka-aineina käytettävien sokerijohdannaisten tuotantoa.
lääketieteessä ja biolääketieteessä
Harvinaisen sokerin synteesi: Toimii keskeisenä työkaluentsyyminä D-psikoosin, D-tagatoosin ja muiden harvinaisten sokereiden valmistuksessa. Ne ovat tärkeitä esiasteita anti-inflammatoristen, antioksidanttien ja hermostoa suojaavien lääkkeiden tutkimuksessa ja kehittämisessä.
Diagnostiset reagenssit: Rekombinantti-DPEasea voidaan käyttää entsymaattisena reagenssina hiilihydraattirakenteen analysointiin ja glykometabolian indikaattoreiden aputunnistukseen.
ANALYYTTISET TULOKSET
| Testikohde | Menetelmä/viite | Informatiivinen erittely | Edustava tulos | Johtopäätös |
|---|---|---|---|---|
| Entsyymin nimi/identiteetti | EY-tietokanta / ExPASy | D-Psicose 3-epimerase | EC 5.1.3.30; vaihtoehtoiset nimet: D-alluloosi-3-epimeraasi, DPEase (Expasy ENZYME) | Mukautuu |
| Katalysoitu reaktio | ExPASy-entsyymisyöttö | Palautuva C-3-epimerointi | D-alluloosi ⇌ keto-D-fruktoosi (Expasy ENZYME) | Mukautuu |
| Substraatin spesifisyys | ExPASy / UniProt | Korkea spesifisyys D-psikoosi / D-fruktoosi-parille | Erittäin spesifinen D-psikoosille; erittäin alhainen aktiivisuus D-tagatoosin kanssa (Expasy ENZYME) | Mukautuu |
| Kofaktorivaatimus | Kirjallisuuden karakterisointi / UniProt | Metalli-riippuvainen entsyymi | Mn2+ edullinen; Co²⁺ myös aktiivinen; Mg²⁺/Fe²⁺/Ni²⁺ osoittavat alhaisempaa aktiivisuutta (Springer) | Mukautuu |
| Näennäinen molekyylipaino (monomeeri) | SDS-SIVU / kirjallisuus | ~30-33 kDa | Proteiinivyöhyke havaittiin noin 30 kDa:ssa; ennustettu koko noin 33 kDa (Springer) | Mukautuu |
| Kvaternaarirakenne | Kristallirakennekirjallisuus | Tetrameerinen entsyymi | Natiivientsyymi raportoitu tetrameerinä; jokainen monomeeri kuuluu TIM{0}}barrel foldiin (RCSB PDB) | Mukautuu |
| Optimaalinen pH | Entsymaattisen aktiivisuuden määritys | Yleensä lähellä neutraalia | Edustava optimi-pH=7.5 (raportoitu rekombinanttiruoan-tuotantoon liittyville esimerkeille) (Springer) | Mukautuu |
| Optimaalinen lämpötila | Entsymaattisen aktiivisuuden määritys | Kohtalainen lämpöaktiivisuus | Edustava optimilämpötila=50–55 astetta (Springer) | Mukautuu |
| Suositeltu Mn²⁺ -taso muunnoksille | Prosessin karakterisointi | Matala-mM taso | 1 mM Mn2+ raportoitu IfDPEaselle; 10 mM Mn2+ raportoitu rekombinantti A. tumefaciens DPEase -prosessin optimointia (MDPI) varten | Mukautuu |
| Edustava tulostulos A | Kirjallisuuden prosessidata | Vain informatiivinen | pH:ssa 7,5, 55 astetta, 10 mM Mn2+: 25 % (w/v) fruktoosi antoi 5,60 % (w/v) D-psikoosia; muuntoprosentti 22,42 % (Springer) | Informatiivinen |
| Edustava tulostulos B | Kirjallisuuden prosessidata | Vain informatiivinen | pH:ssa 7,5, 50 astetta, 1 mM Mn²⁺: 36,1 % D-psikoosia, saatu 10 mg/ml D-fruktoosista (MDPI) | Informatiivinen |
| Sovelluksen relevanssi | EFSA / teollinen kirjallisuus | Käytetään D-alluloosin tuotannossa | D-psikoosi 3-epimeraasin elintarvike-entsyymivalmisteita on arvioitu käytettäväksi fruktoosi---D-alluloosi-isomerointiprosesseissa (efsa.onlinelibrary.wiley.com) | Mukautuu |
Tuotantoprosessi
