D (+) - Trehalose dihydratese yon ki estab ki pa diminye disakarid ki konpoze de de molekil nan glikoz nan yon alfa ,, ki konpoze de 1,1 - lyezon glycoside. Originally extrait soti nan chanpiyon ergot nan RYE, li te pita yo te jwenn yo dwe lajman prezan nan bèt, plant, ak mikwo -òganis nan lanati, espesyalman nan fongis, alg, mous, ak envètebre ak nivo segondè. Molekilè fòmil C12H22O11 · 2H2O, CAS 6138-23-4, li se yon kristal blan, ak yon molekil nan D (+)-trehalose diidrat gen de molekil nan dlo kristal. Li se soluble nan dlo, glasyè asid asid, ak etanòl cho, men solubl nan etè ak asetòn. Lè chofe a 130 degre, trehalose pèdi dlo cristalline li yo ak vin amorphe. Nan jaden an vas nan byochimik, idrat kabòn jwe yon wòl enpòtan anpil kòm sous enèji esansyèl ak eleman estriktirèl pou aktivite lavi. Pami yo, sa a konpoze w pèdi òdinè ankò misterye, ak pwopriyete inik li yo ak fonksyon, te montre nan yon pakèt domèn kandida aplikasyon nan rechèch syantifik, endistri manje, e menm jaden pharmaceutique yo.
|
Fòmil chimik |
C12H26O13 |
|
Mas egzak |
378.14 |
|
Pwa molekilè |
378.33 |
|
m/z |
378.14 (100.0%), 379.14 (13.0%), 380.14 (2.7%) |
|
Analiz elemantè |
C, 38.10; H, 6.93; O, 54.98 |
|
|
|
D (+) - Trehalose dihydrate, chemically known as - D-glucopyranosyl - (1 → 1) - - D-glucopyranosyl dihydrate, is a substance composed of two glucose molecules that pass through an alpha, -1, A non reducing disaccharide formed by the connection nan lyezon 1-glycosidic. Fòmil molekilè li se nòmalman C12H22O11 · 2H2O, ak yon pwa molekilè nan apeprè 342.30 (kèk done tou montre li kòm 378.3, petèt akòz diferans ki genyen nan metòd la kalkil nan kontni imidite nan done diferan). Li gen yon estrikti molekilè ki estab epi li ka pwoteje lòt biomolecules nan òganis lan nan domaj nan kondisyon ekstrèm tankou tanperati ki wo, frèt, sechrès, presyon segondè osmotik, elatriye. Karakteristik sa a fè li li te ye tankou "sik la nan lavi".
(1) Manbràn selilè ak pwoteksyon nan biomolekul: nan lanati, anpil òganis yo kapab siviv nan anviwònman ekstrèm lajman akòz akimilasyon nan d - (+) - Trehalose nan kò an. Li ka efektivman pwoteje makromolekul byolojik tankou manbràn selilè, pwoteyin, ak ADN soti nan domaj, e se youn nan mekanis yo enpòtan pou òganis fè fas ak advèsite. Mekanis pwoteksyon sa a fè d - (+) - Trehalose gen gwo kandida aplikasyon nan jaden biyomedikal la.
(2) Pwodwi san ak pwoteksyon vaksen: Li te itilize avèk siksè nan medikaman kòm yon estabilizasyon pou sibstans ki sou byoaktiv tankou pwodwi san, vaksen, ak tisi selil yo. Sa a pa sèlman pwolonje tan an depo nan tanperati chanm, men tou, anpeche kontaminasyon san. Pandan se tan, kòm yon friz - siye pwoteksyon, li se tou lajman itilize nan pwodwi byolojik. Konpare ak sikwoz, li ka bay pi bon pwoteksyon pou pwoteyin.
(3) Enèji rezèv sibstans: Malgre ke trehalose se pa sous prensipal la nan enèji, li sèvi kòm yon sibstans ki sou rezèv enèji nan sèten òganis, tankou sèten fongis ak ensèk, epi yo ka rapidman kraze nan glikoz pou ekipman pou enèji pandan mank manje. Karakteristik sa a gen valè aplikasyon potansyèl nan jaden yo nan agrikilti ak ortikol. Pa flite oswa tranpe, rezistans a sechrès, rezistans frèt, ak rezistans maladi nan rekòt ka siyifikativman amelyore.
(4) Amelyore rezistans kò: etid resan yo montre ke d - (+) - Trehalose tou gen fonksyon an nan reglemante repons iminitè, amelyore rezistans kò a nan ajan patojèn, pwomosyon geri blesi, ak demontre potansyèl valè nan jaden an nan medikaman. Sa a efè iminitè regilasyon ka ki gen rapò ak kapasite li nan pwoteje selil iminitè soti nan domaj.
(1) Sweeteness ak kalori: Kòm yon edulkoran natirèl, li gen dous modere, kalori ki ba, epi yo pa pral lakòz fluctuations byen file nan sik nan san. Li se yon chwa ideyal pou pasyan ki gen dyabèt ak moun ki kouri dèyè rejim alimantè ki an sante.
(2) Baked machandiz ak sirèt: ekselan idrate li yo ak estabilite fèD (+) - Trehalose dihydrateDe pli zan pli lajman itilize nan byen kwit nan fou, sirèt, bwason, ak lòt jaden.
(3) gout je ak prezèvasyon vaksen: ajoute trehalose nan gout je ka efektivman pwoteje selil kornin ak diminye iritasyon dwòg; Nan prezèvasyon vaksen an, trehalose ka amelyore siyifikativman estabilite ak efikasite vaksen yo.
3. Aplikasyon nan endistri a kosmetik
(1) Fonksyon idrate: fonksyon idrate nan trehalose fè li yon engredyan enpòtan nan segondè - pwodui kosmetik fen. Li ka efektivman fèmen nan imidite po, diminye ekstèn domaj nan anviwònman an nan po a, ak ankouraje sante po.
(2) Reparasyon baryè antioksidan ak po: Anplis de fonksyon idrate, trehalose tou gen antioksidan ak fonksyon reparasyon baryè po. Karakteristik sa yo fè trehalose gen gwo aplikasyon kandida nan pwodui kosmetik tankou anti - aje ak anti sansiblite.
4. Aplikasyon Agrikòl ak ortikultur
(1) rezistans sechrès, rezistans frèt, ak rezistans maladi: atravè flite oswa tranpe tretman, d - (+) - Trehalose ka siyifikativman amelyore rezistans a sechrès, rezistans frèt, ak rezistans maladi nan rekòt. Sa a efè amelyorasyon rezistans estrès ede rekòt kenbe kwasans ak sede nan anviwònman piman bouk.
(2) prezèvasyon flè: an tèm de prezèvasyon flè, d - (+) - Trehalose tou montre gwo potansyèl. Pa flite oswa tranpe, peryòd la gade nan flè ka pwolonje, kenbe klète yo ak fraîcheur.
5. Lòt aplikasyon
(1) Matyè premyè chimik: Yo tou lajman itilize nan jaden an nan pwodwi chimik amann. Li kapab itilize kòm yon materyèl chimik anvan tout koreksyon pou fè sentèz lòt konpoze, bay sipò materyèl anvan tout koreksyon pou pwodiksyon an nan pwodwi chimik amann.
(2) Konsèvasyon anzim ak manbràn selilè: li kapab itilize tou pou prezève rechèch pwodwi byolojik, tankou jenetikman Enjenieri anzim ak lòt anzim, manbràn selilè, antikò, antigèn, òganèl, elatriye.
Gen plizyè metòd pwodiksyon pouD (+) - Trehalose dihydrate, sitou ki gen ladan ekstraksyon natirèl, sentèz chimik, ak biotransformation.
Sous materyèl anvan tout koreksyon:
Metòd ekstraksyon natirèl sitou Ekstrè soti nan plant (tankou alg ak alg) oswa mikwo -òganis (tankou ledven ak mwazi) moun rich nan trehalose. Materyèl sa yo anvan tout koreksyon yo rich nan trehalose, fè yo yon sous ideyal pou èkstraksyon trehalose.
Pwosesis ekstraksyon:
Pwosesis ekstraksyon an anjeneral gen ladan etap tankou pwosesis materyèl anvan tout koreksyon, fè ekstraksyon, separasyon, ak pou pirifye. Atravè yon seri de reyaksyon chimik ak operasyon fizik, segondè - pwodwi pite ka extrait soti nan matyè premyè yo.
Avantaj ak Dezavantaj:
Metòd ekstraksyon natirèl la gen avantaj ki genyen nan yon pakèt domèn sous materyèl ak yon pwosesis ekstraksyon relativman senp; Dezavantaj a se ke pwodiksyon an limite ak pri a se wo, fè li difisil a satisfè bezwen yo nan gwo - pwodiksyon echèl.
Prensip sentèz:
Metòd sentèz chimik la dirèkteman sentèz sibstans lan nan mwayen chimik. Metòd sa a itilize reyaksyon chimik pou konvèti substrats tankou glikoz nan trehalose.
Pwosesis sentèz:
Pwosesis sentèz la anjeneral gen ladan etap tankou seleksyon substrate, seleksyon katalis, ak optimize nan kondisyon reyaksyon. Pa ajiste kondisyon reyaksyon ak kalite katalis, efikasite sentèz ak pite pwodwi ka amelyore.
Avantaj ak Dezavantaj:
Avantaj ki genyen nan metòd sentèz chimik yo se gwo efikasite ak pite pwodwi segondè; Dezavantaj a se ke li ka prezante sibstans ki sou danjere ak afekte sekirite pwodwi. Se poutèt sa, lè w ap itilize sentèz chimik yo pwodwi sibstans sa a, li nesesè entèdi kontwole kondisyon yo reyaksyon ak bon jan kalite pwodwi.
Prensip Konvèsyon:
Metòd la biotransformation itilize mikwo -òganis oswa anzim yo katalize pwodiksyon an nan trehalose soti nan substrats tankou glikoz. Metòd sa a itilize sistèm nan anzim nan òganis lan pou reyaksyon kataliz, e li gen karakteristik sa yo pou yo te zanmitay anviwònman an, san danje, ak efikas.
Pwosesis Konvèsyon:
Pwosesis konvèsyon an anjeneral gen ladan etap tankou kiltivasyon microbes, ekstraksyon anzim, reyaksyon kataliz, elatriye pa optimize kondisyon yo kilti microbes ak kondisyon kataliz anzim, efikasite nan konvèsyon ak pite pwodwi ka amelyore.
Avantaj ak Dezavantaj:
Avantaj ki genyen nan metòd biotransformation yo se vèt, zanmitay anviwònman an, san danje epi yo efikas; Dezavantaj a se ke pri a pwodiksyon se relativman wo, ki egzije fèmantasyon konplèks ak pwosesis ekstraksyon. Sepandan, ak devlopman an kontinyèl nan biotechnologie, te biotransformation piti piti vin metòd la pwodiksyon endikap ak gen kandida aplikasyon laj.
Sous materyèl anvan tout koreksyon ak pre - tretman
Pwodiksyon an nanD (+) - Trehalose dihydrateki baze sou liquéfaction nan lanmidon kòm materyèl la nwayo anvan tout koreksyon. Souvan itilize yo se resous renouvlab tankou lanmidon mayi ak lanmidon kasav. Lanmidon an bezwen sibi tretman likid: anba tanperati ki wo (90 - 100 degre) ak kondisyon asid, granules yo lanmidon absòbe dlo, elaji ak kraze, fòme yon solisyon dextrin; Imedyatman, idroliz anzimatik (tankou -amilaz) se te pote soti nan plis degrade li nan oligosakarid, bay substrats apwopriye pou ki vin apre reyaksyon anzimatik.
Pwosesis fabrikasyon debaz: Multi - Enzim katalize sinèrjetik
Se sentèz la nan trehalose reyalize nan yon milti - reyaksyon anzim kaskad. Anzim kle yo gen ladan yo:
Maltotriose - ki baze sou Trehalose Synthase (MTSase)
Sa a anzim koupe de inite glikoz soti nan ki pa - diminye fen nan maltotriose, fòme yon entèmedyè trehalose ak oligosakarid ki rete a.
Maltotriose - ki baze sou trehalose hydrolase (mthase)
Pli lwen idrolize entèmedyè a lage gratis trehalose.
Lanmidon glikozidaz (AMG)
Kraze oligosakarid ki rete a nan glikoz, ogmante pite a nan trehalose.
Flow pwosesis tipik:
Solisyon likid lanmidon (DE valè 10-15) → Ajiste pH a 6.0-6.5 → Ajoute MTSase ak Mthase (rapò 1: 1) → reyaji nan 50-60 degre pou 12-24 èdtan → chalè jiska 80 degre nan inaktif anzim → Ajoute AMG pou plis reyaksyon pou 4-6 èdtan → mete fen nan reyaksyon an ak desann.
Pirifye ak kristalize: soti nan pwodwi bit nan segondè - kristal pite
Premye pou pirifye
Aktive decolorization kabòn: Retire pigman ak enpurte òganik soti nan solisyon an reyaksyon.
Kromatografi echanj ion: Atravè yon seri de rezin echanj Cation (tankou kalite H⁺) ak rezin echanj anyon (tankou OH⁻ kalite), retire sèl, pwoteyin, ak ti enpurte molekil.
Filtrasyon manbràn: Sèvi ak manbràn ultrafiltrasyon (ak yon koupe pwa molekilè - koupe nan 10-30 kDa) plis konsantre epi retire gwo enpurte molekil.
Konsantrasyon ak kristalize
Konsantrasyon evaporasyon vakyòm: konsantre solisyon an pirifye nan yon kontni sik alg ki pi gran pase oswa egal a 60% (w/v).
Kristalize pwovoke:
Refwadisman Metòd kristalizasyon: dousman fre solisyon an konsantre nan 10-15 degre, ajoute kristal pitit pitit (dihydrate microcrystals nan sik alg) pwovoke kristalize.
Metòd kristalize evaporasyon: evapore dlo kontinyèlman nan 50-60 degre jiskaske solisyon an rive nan valè a supersaturasyon kritik, ak natirèlman kristalize.
Kontwòl Kalite Crystal: Ajiste tanperati a kristalize, vibran vitès, ak kantite tè kristal adisyon a asire fòmasyon nan inifòm rombik kristal dihydrate (k ap fonn pwen 97 degre, ki gen 2 molekil nan dlo cristalline).
Santrifigasyon ak siye
Separasyon santrifujeur: Sèvi ak yon santrifij orizontal (wotasyon vitès 3000-4000 rpm) separe kristal soti nan likè a manman, ak yon to rekiperasyon ki rive jiska 95%.
Fluidized kabann siye: sèk kristal yo nan yon lè cho nan 40-50 degre, kontwole kontni an imidite mwens pase oswa egal a 1.5% (evite dezidratasyon jwenn sik alg anidrid).
Depistaj ak anbalaj: Klas pa ekran vibre (gwosè may 200-400) ak pwodwi final la se blan poud cristalline ak yon pite ki pi gran pase oswa egal a 98%.
Kontwòl kalite ak estanda
Tès pite
Kromatografi segondè pèfòmans likid (HPLC): Sèvi ak yon kolòn amine kòm faz nan estasyonè, acetonitrile - dlo kòm faz mobil lan, ak detekte pwopòsyon an nan zòn nan pik sik alg.
Mèt wotasyon optik: Detèmine wotasyon espesifik la [] ²⁰ᴰ=+199 degre (5% solisyon akeuz) konfime pite a nan d - konfigirasyon.
Kontwòl malpwòpte
Metal lou: Sèvi ak spectrometry absòpsyon atomik (AAS) yo detekte plon ak asenik kontni, ak yon limit nan mwens pase oswa egal a 1 mg/kg.
Mikwo -òganis: tès total konte bakteri (mwens pase oswa egal a 1000 CFU/g) ak bakteri patojèn (pa detekte) dapre metòd la Chinwa Pharmacopoeia.
Tès estabilite
Tès akselere: Mete nan 40 degre ak 75%imidite pou 6 mwa, detekte chanjman nan pite (mwens pase oswa egal a 0.5%) ak kontni dlo cristalline (estabilize nan 10-11%).
Teknolojik inovasyon ak endistri tandans
Teknoloji imobilizasyon anzim
Ranje mtsase ak mthase sou nanoparticles mayetik oswa transpòtè résine reyalize repete itilize nan anzim (fwa monte bisiklèt pi plis pase oswa egal a 50 fwa), diminye depans pwodiksyon an.
Pwodiksyon kontinyèl
Devlope byoreactor manbràn (MBR), koup anzim reyaksyon catalytic ak separasyon manbràn reyalize sentèz kontinyèl ak pou pirifye nan sik alg, ogmante efikasite pwodiksyon pa 3 fwa.
Vèt Faktori
Sèvi ak sòlvan òganik - dlo doub - kristalize faz diminye konsomasyon resous dlo; Sèvi ak metòd fèmantasyon microbes yo pwodwi preparasyon anzim, ranplase anzim sentèz chimik, ak diminye emisyon kabòn.
Zòn aplikasyon ak kandida mache
D (+) - Trehalose dihydratese lajman itilize nan:
Endistri Manje: Kòm yon ba - kalori edulkoran (ak 45% nan kalori yo nan sikwoz) ak yon humectant, li se itilize nan byen kwit nan fou, sirèt, ak bwason ki gen nan frizè.
Biyomedikal: Kòm yon estabilizasyon pwoteyin (tankou vaksen, dwòg antikò) ak yon friz selil - ajan pwoteksyon siye, li ogmante to a siviv nan pwodwi byolojik.
Kosmetik: Li inibit evaporasyon an nan imidite ki soti nan strat po korne a epi li se itilize nan segondè - pwodwi swen pou po ak pwodwi krèm pwotèj kont solèy.
Selon enstitisyon rechèch sou mache yo, gwosè mache mondyal la ap grandi nan yon pousantaj anyèl 6.2% e espere depase 500 milyon dola ameriken pa 2027.
Baj popilè: d (+) - Trehalose dihydrate CAS 6138-23-4, Swèd, manifaktirè, faktori, en, achte, pri, esansyèl, pou vann