คีโตส 3-เอพิเมอเรสแสดงบทบาทสำคัญไม่เพียงแต่ในกลยุทธ์การแปลงทางชีวภาพของโมโนแซ็กคาไรด์แบบไซคลิกที่เรียกว่าอิซูโมริ่ง แต่ยังในการผลิตทางชีววิทยาทางอุตสาหกรรมของดี-ไซโคส ซึ่งเป็นน้ำตาลหายากที่มีแคลอรี่ต่ำ-ชนิดใหม่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและการแพทย์ เนื่องจากปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่ใช่-ของเอนไซม์สามารถลดลงได้ในสภาวะที่เป็นกรด ค่า pH ที่เป็นกรดเล็กน้อยที่เหมาะสมที่สุดจึงเป็นหนึ่งในปัญหาหลักสำหรับการผลิต d-psicose ทางชีวภาพ
ทุกสิ่งที่คุณต้องการรู้
เอนไซม์เอพิเมอเรสคืออะไร?
สามารถรับ D-psicose จากกลูโคสได้อย่างไร
การผลิต d-psicose จาก d-glucose จำเป็นต้องมี-การแสดงออกร่วมและการทำงานร่วมกันของ xylose isomerase และ d-psicose 3-epimerase
ความแตกต่างระหว่างเอพิเมอเรสและไอโซเมอเรสคืออะไร?
ไอโซเมอเรสถูกใช้เป็นหลักในการเร่งปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันระหว่างอัลโดสและคีโตส ในขณะที่เอพิเมอเรสเอื้อต่อการผกผันของสเตอริโอเคมีในโมเลกุลน้ำตาลที่มีอะตอมของคาร์บอนไครัลหลายอะตอม
จะเกิดอะไรขึ้นกับไกลโคเจนถ้าคุณไม่กินคาร์โบไฮเดรต?
รับประทานคาร์โบไฮเดรตไม่เพียงพอ
การรับประทานอาหารคาร์โบไฮเดรตต่ำ-หรือจำกัดอาหารสามารถลดการสะสมไกลโคเจนได้อย่างมาก แม้ว่าบางคนจะทนต่อปริมาณคาร์โบไฮเดรตที่ลดลงได้ดี แต่บางคนก็มีอาการเหนื่อยล้าอย่างรวดเร็ว สมองและกล้ามเนื้อของคุณต้องพึ่งพากลูโคสเป็นอย่างมาก หากไม่มีคาร์โบไฮเดรตในอาหารเพียงพอ ร้านค้าไกลโคเจนก็จะหดตัวลง
การใช้งานหลัก:
ในอุตสาหกรรมอาหาร
เนื่องจากเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพที่สำคัญสำหรับการสังเคราะห์ได-ไซโคส โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะเร่งปฏิกิริยาอีพิเมอไรเซชันของดี-ฟรุคโตสที่ตำแหน่ง C3 เพื่อผลิตได-ไซโคสได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การผลิตสารให้ความหวานแคลอรี่ต่ำ-: D-psicose เป็นสารทดแทนซูโครสในอุดมคติ โดยมีความหวานของซูโครสประมาณ 70% และมีแคลอรี่เพียง 10% เท่านั้น โดยไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อระดับน้ำตาลในเลือด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องดื่ม ขนมหวาน ขนมอบ และอาหารเพื่อสุขภาพที่มีน้ำตาลต่ำ-อื่นๆ
การปรับปรุงการแปรรูปอาหาร: ส่งเสริมปฏิกิริยา Maillard เพื่อเพิ่มรสชาติและสีในผลิตภัณฑ์อบ ปรับปรุง-ความสามารถในการกักเก็บน้ำและเนื้อสัมผัส และปรับปรุงความชัดเจนของผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้
การพัฒนาอาหารเพื่อการทำงาน: D-ไซโคสมีหน้าที่ทางสรีรวิทยา เช่น ยับยั้งการสะสมไขมัน ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด และ-ฤทธิ์ต้านการอักเสบ ดังนั้นจึงใช้ในอาหารสำหรับผู้ที่มีโรคอ้วน เบาหวาน และไขมันในเลือดสูง
สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรม
การแปลงชีวมวล: มีส่วนร่วมในการปรับสภาพของเสียทางการเกษตร เช่น เตาข้าวโพดและรำข้าวสาลี ปล่อยน้ำตาลหมัก และเพิ่มผลผลิตของเอทานอลและสารเคมีจากชีวภาพ{0}}
อุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ: ปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดลิกนินและการฟอกขาว ลดการใช้สารเคมีฟอกขาวและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
การสังเคราะห์วัสดุชีวภาพ: กระตุ้นการผลิตอนุพันธ์น้ำตาลที่ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้และวัสดุโพลีเมอร์ชีวภาพ
สาขาวิชาการแพทย์และชีวเวชศาสตร์
การสังเคราะห์น้ำตาลที่หายาก: ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์เครื่องมือสำคัญในการเตรียม D-psicose, D-tagatose และน้ำตาลที่หายากอื่นๆ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นที่สำคัญสำหรับการวิจัยและพัฒนายาต้าน-การอักเสบ สารต้านอนุมูลอิสระ และยาป้องกันระบบประสาท
รีเอเจนต์เพื่อการวินิจฉัย: รีคอมบิแนนท์ DPEase สามารถใช้เป็นรีเอเจนต์ของเอนไซม์สำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างคาร์โบไฮเดรตและการตรวจหาตัวบ่งชี้ไกลโคเมตาบอลิซึมเสริม
ผลการวิเคราะห์
| รายการทดสอบ | วิธีการ/อ้างอิง | ข้อมูลจำเพาะข้อมูล | ผลลัพธ์ตัวแทน | บทสรุป |
|---|---|---|---|---|
| ชื่อเอนไซม์ / เอกลักษณ์ | ฐานข้อมูล EC / ExPASy | D-ไซโคส 3-เอพิเมอเรส | อีซี 5.1.3.30; ชื่อทางเลือก: D-allulose 3-epimerase, DPEase (Expasy ENZYME) | สอดคล้อง |
| ปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา | รายการเอนไซม์ ExPASy | Epimerization C-3 แบบพลิกกลับได้ | ดี-อัลลูโลส ⇌ คีโต-ดี-ฟรุคโตส (เอนไซม์เอ็กซ์พาสซี) | สอดคล้อง |
| ความจำเพาะของพื้นผิว | ExPASy / UniProt | มีความจำเพาะสูงต่อคู่ฟรุกโตส D-psicose / D- | มีความเฉพาะเจาะจงสูงสำหรับ D- psicose; กิจกรรมที่ต่ำมากกับ D-tagatose (Expasy ENZYME) | สอดคล้อง |
| ข้อกำหนดโคแฟคเตอร์ | การระบุลักษณะวรรณกรรม / UniProt | เอนไซม์ที่ขึ้นอยู่กับโลหะ- | ต้องการMn²⁺; Co²⁺ยังทำงานอยู่ Mg²⁺/Fe²⁺/Ni²⁺ แสดงกิจกรรมที่ต่ำกว่า (สปริงเกอร์) | สอดคล้อง |
| น้ำหนักโมเลกุลที่ปรากฏ (โมโนเมอร์) | SDS-PAGE / วรรณกรรม | ~30–33 กิโลดาลตัน | แถบโปรตีนสังเกตพบที่ประมาณ 30 กิโลดาลตัน; ขนาดที่คาดการณ์ไว้ประมาณ 33 kDa (สปริงเกอร์) | สอดคล้อง |
| โครงสร้างควอเทอร์นารี | วรรณกรรมโครงสร้างคริสตัล | เอนไซม์เตตระเมริก | เอนไซม์พื้นเมืองรายงานว่าเป็น tetramer; โมโนเมอร์แต่ละตัวเป็นของ TIM-barrel fold (RCSB PDB) | สอดคล้อง |
| ค่า pH ที่เหมาะสม | การทดสอบกิจกรรมของเอนไซม์ | โดยทั่วไปแล้วจะมีความเป็นกลางใกล้เคียง | ค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดที่เป็นตัวแทน=7.5 (รายงานสำหรับตัวอย่างที่เกี่ยวข้องกับการผลิตอาหารรีคอมบิแนนท์-) (สปริงเกอร์) | สอดคล้อง |
| อุณหภูมิที่เหมาะสม | การทดสอบกิจกรรมของเอนไซม์ | กิจกรรมความร้อนปานกลาง | อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดตัวแทน=50–55 องศา (สปริงเกอร์) | สอดคล้อง |
| ระดับMn²⁺ที่แนะนำสำหรับการแปลง | การกำหนดลักษณะเฉพาะของกระบวนการ | ระดับต่ำ-mM | 1 mM Mn²⁺ รายงานสำหรับ IfDPEase; 10 มิลลิโมลาร์ Mn²⁺ รายงานสำหรับการปรับกระบวนการให้เหมาะสมของกระบวนการ DPEase (MDPI) แบบรีคอมบิแนนท์ A. tumefaciens | สอดคล้อง |
| ประสิทธิภาพการแปลงตัวแทน A | ข้อมูลกระบวนการวรรณกรรม | ข้อมูลเท่านั้น | ที่ pH 7.5, 55 องศา , 10 mM Mn²⁺: ฟรุกโตส 25% (w/v) ให้ 5.60% (w/v) D- ไซโคส; อัตราการแปลง 22.42% (สปริงเกอร์) | ข้อมูล |
| ประสิทธิภาพการแปลงตัวแทน B | ข้อมูลกระบวนการวรรณกรรม | ข้อมูลเท่านั้น | ที่ pH 7.5, 50 องศา , 1 mM Mn²⁺: 36.1% D-psicose ที่ได้จาก 10 มก./มล. D-ฟรุคโตส (MDPI) | ข้อมูล |
| ความเกี่ยวข้องของแอปพลิเคชัน | EFSA/วรรณกรรมอุตสาหกรรม | ใช้สำหรับการผลิต D-แอลลูโลส | การเตรียมเอนไซม์อาหารของ D-psicose 3-เอพิเมอเรสได้รับการประเมินเพื่อใช้ในกระบวนการไอโซเมอไรเซชันของฟรุกโตส-ถึง-D-allulose (efsa.onlinelibrary.wiley.com) | สอดคล้อง |
กระบวนการผลิต
