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稀少糖生物制备技术
  发布时间:2018-05-21    供稿部门:产业合作部

  项目概况 

  稀少糖是一类低热量新型功能性单糖,具有独特生理学功能和重要的应用价值,作为填充型的功能甜味剂,是糖尿病、肥胖症病人的理想蔗糖替代品。D-阿洛酮糖是接近零热量的稀少糖,2013年被FDA认定为安全的食品添加剂。大量实验证明,D-阿洛酮糖具有抑制血糖上升及预防肥胖作用,促进肠内分泌具有治疗糖尿病作用的“GLP1”,其刺激脑的满腹中枢,因此,在维持甜味剂作用同时,防止饮食过量,减少糖尿病患者负担,有助于开发口服药物。D-塔格糖也是一种低热量稀少糖,其热量为蔗糖的三分之一,具有降低血糖、抗龋齿、促进血液健康改善肠道功能。2001年美国食品及药物管理局(FDA)对D-塔格糖的安全性进行了确认,批准其为GRAS产品,2014D-塔格糖列为我国新资源食品名录,可作为甜味剂用于食品饮料业以及医药制剂开发。另外,稀有阿洛糖醇、脱氧木糖/核糖、赤藓酮糖及支链双酮糖,在医药、农药、化工领域具有重要的应用前景。 

  市场前景 

  甜味剂领域应用:甜味剂是人们日常生活所必须的调味品之一。它作为世界上消费量最大的一类食品添加剂。据统计全球甜味剂总产量已超过1亿吨,功能性甜味剂的市场前景十分广阔。稀少糖作为功能性甜味剂不仅可以改进食品的可口性和其它食用性质,而且还能起到一定的预防及治疗作用。随着各国减糖及征收糖税政策的实施,稀少糖认知度提高,其将具有重要应用前景。 

  医药领域应用:稀少脱氧糖,如D/L-脱氧核糖、L-岩藻糖等是药物的重要前体,也是重要保健品原料,在制药领域特别是在治疗艾滋病、乙肝及肿瘤等抗病毒药物合成中具有广泛应用,有着重要的开发价值和市场前景。 

  农业化工领域应用:L-赤藓酮糖分子中含有羟基和羰基,化学性质活泼,可作为人工美黑剂,用于化妆品行业;作为医药中间体可以合成咪唑、呋喃等杂环化合物;在皮革工业中,可作为鞣剂的主要成分。L-果糖是一种新型甜味剂和糖苷酶抑制剂,也可以作为杀虫剂,由于其对于害虫具有聚集效应,所以可以作为杀虫剂佐剂与其他生物、化学类杀虫剂共同使用,起到增强效果作用。 

  技术特点 

  围绕我国淀粉、菊芋、甘蔗、甘油、葡萄糖等廉价的生物质资源,建立多酶级联生物转化合成稀少糖技术,开发具有不同功能的稀少糖。 

  1、以淀粉、蔗糖、果葡糖浆或果糖等原料,利用专用酶偶联转化合成D-阿洛酮糖,其最高产量达150 g/L以上;进一步利用全细胞转化合成阿洛糖醇产量达到了48.62 g/L;建立了以乳糖、淀粉为原料制备D-塔格糖技术,转化效率达60%,大幅降低了稀少糖的生产成本。 

  2、建立了脱氧核糖生物法合成技术路线,以葡萄糖和小分子化合物生物合成脱氧核糖,其平均产率达到20 g/L.h,具有较高催化反应效率和底物耐受性,生产条件温和、环境污染小。 

  3、建立了以葡萄糖和甘油合成L-果糖技术,其产量达到21 g/LL-塔格糖产量达到11g/L;建立了以廉价非糖小分子为原料合成L-赤藓酮糖,其生产效率达到126 g/L.h,产量达到250 g/L以上,降低工业化生产成本。 

  本项目技术优势:建立了以廉价的淀粉、甘油等生物质转化合成稀少糖,技术工艺操作简便,产品附加值高。 

  研究阶段 

  目前处于中试水平。 

  投资与效益分析 

  目前,由于稀少糖来源较少、价格昂贵以及研究手段相对落后,制约了稀少糖的产业化及应用推广。随着工艺的成熟以及生产成本的下降,稀少糖因其独特的功能将食品、保健品、农业等领域具有更广阔的市场应用。 

  发布及更新时间    

  2018年5

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