D (+) - 트레할로스 이수수1,1 - 글리코 사이드 결합으로 구성된 알파에서 2 개의 포도당 분자로 구성된 안정적인 비 환원 이당류입니다. 호밀의 Ergot Fungus에서 원래 추출 된이 도시는 나중에 자연의 동물, 식물 및 미생물, 특히 곰팡이, 조류, 이끼 및 높은 수준의 무척추 동물에 널리 존재하는 것으로 밝혀졌습니다. 분자 공식 C12H22O11 · 2H2O, CAS 6138-23-4, 백색 결정이며, 하나의 D (+)-트레할로스 디 하이드 레이트는 두 분자의 결정수를 함유한다. 그것은 물, 빙하 아세트산 및 뜨거운 에탄올에 용해되지만 에테르와 아세톤에는 불용성이 있습니다. 130 도로 가열되면 Trehalose는 결정질 물을 잃고 비정질이됩니다. 광대 한 생화학 분야에서 탄수화물은 필수 에너지 원과 생명 활동을위한 구조적 구성 요소로서 중요한 역할을합니다. 그 중에서도 독특한 특성과 기능을 갖춘이 겉보기에는 평범하지만 신비한 화합물은 과학 연구, 식품 산업 및 제약 분야에서 광범위한 응용 전망을 보여주었습니다.
|
화학식 |
C12H26O13 |
|
정확한 질량 |
378.14 |
|
분자량 |
378.33 |
|
m/z |
378.14 (100.0%), 379.14 (13.0%), 380.14 (2.7%) |
|
원소 분석 |
C, 38.10; H, 6.93; O, 54.98 |
|
|
|
D (+) - 트레할로스 이수수화학적으로 - d - Glucopyranosyl - (1 → 1) - - d - Glucopyranosyl Dihydrate로 화학적으로 알려져 있습니다. 이하 이하시 드레이트는 알파를 통과하는 2 개의 포도당 분자로 구성된 물질입니다. 1- 글리코 시드 결합. 분자 공식은 일반적으로 C12H22O11 · 2H2O이며, 분자량은 약 342.30입니다 (일부 데이터는 또한 다른 데이터에서 수분 함량의 계산 방법의 차이로 인해 378.3으로 표시됩니다). 그것은 안정적인 분자 구조를 가지고 있으며, 고온, 냉기, 건조, 높은 삼투압 등과 같은 극한 조건에서 유기체의 다른 생체 분자를 손상으로부터 보호 할 수 있습니다.이 특성은 그것을 "생명의 설탕"으로 알려줍니다.
(1) 세포막 및 생체 분자의 보호 : 본질적으로, 많은 유기체는 신체에 d - (+)의 축적으로 인해 극단적 인 환경에서 생존 할 수 있습니다. 그것은 세포막, 단백질 및 DNA와 같은 생물학적 거대 분자를 손상으로부터 효과적으로 보호 할 수 있으며, 유기체가 역경에 대처하는 중요한 메커니즘 중 하나입니다. 이 보호 메커니즘은 d - (+) - 생물 의학 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.
(2) 혈액 생성물 및 백신 보호 : 혈액 제제, 백신 및 세포 조직과 같은 생물 활성 물질의 안정제로 의약품에서 성공적으로 사용되었습니다. 이것은 실온에서 저장 시간을 연장 할뿐만 아니라 혈액 오염을 방지합니다. 한편, 동결 - 건조 보호제로서 생물학적 제품에도 널리 사용됩니다. 자당과 비교하여 단백질을 더 잘 보호 할 수 있습니다.
(3) 에너지 예비 물질 : 트레할로스는 에너지의 주요 공급원이 아니지만 특정 곰팡이 및 곤충과 같은 특정 유기체의 에너지 예비 물질 역할을하며 식품 부족 동안 에너지 공급을 위해 포도당으로 빠르게 분해 될 수 있습니다. 이 특성은 농업 및 원예 분야에서 잠재적 인 적용 가치를 가지고 있습니다. 스프레이 또는 몸을 담그면 가뭄 저항성, 차가운 저항 및 농작물의 질병 저항성이 크게 향상 될 수 있습니다.
(4) 신체 저항 향상 : 최근의 연구에 따르면 d - (+) - Trehalose는 면역 반응을 조절하고 병원체에 대한 신체의 저항성을 향상시키고, 상처 치유를 촉진하며, 의학의 분야에서 잠재적 가치를 입증하는 기능이 있음을 보여주었습니다. 이 면역 조절 효과는 면역 세포가 손상으로부터 보호하는 능력과 관련이있을 수 있습니다.
(1) 달콤함과 칼로리 : 천연 감미료로서, 단맛, 저 칼로리가 있으며 혈당에서 날카로운 변동을 일으키지 않습니다. 당뇨병 환자와 건강한식이 요법을 추구하는 사람들에게 이상적인 선택입니다.
(2) 구운 식품 및 사탕 : 우수한 보습 및 안정성이 만듭니다.D (+) - 트레할로스 이수수구운 식품, 사탕, 음료 및 기타 분야에 점점 널리 사용됩니다.
(3) 시인하 및 백신 보존 : 트레할로스를 시선장에 첨가하면 각막 세포를 효과적으로 보호하고 약물 자극을 줄일 수 있습니다. 백신 보존에서 트레할로스는 백신의 안정성과 효과를 크게 향상시킬 수 있습니다.
3. 화장품 산업의 응용
(1) 보습 기능 : 트레할로스의 보습 기능은 높은 - 엔드 화장품의 중요한 성분입니다. 피부 수분을 효과적으로 잠그고 피부의 외부 환경 손상을 줄이며 피부 건강을 증진시킬 수 있습니다.
(2) 산화 방지제 및 피부 장벽 복구 : 보습 기능 외에도 Trehalose에는 산화 방지제 및 피부 장벽 수리 기능이 있습니다. 이러한 특성으로 인해 트레할로스는 안티 - 노화 및 반 감수성과 같은 화장품에 광범위한 응용 전망을 갖습니다.
4. 농업 및 원예 응용
(1) 가뭄 저항, 냉간 저항 및 질병 저항성 : 스프레이 또는 몸을 담그는 치료를 통해 D - (+) - Trehalose는 가뭄 저항, 냉간 저항 및 농작물의 질병 저항성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이 스트레스 저항 향상 효과는 가혹한 환경에서 작물이 성장과 수율을 유지하는 데 도움이됩니다.
(2) 꽃 보존 : 꽃 보존 측면에서 d - (+) - Trehalose도 큰 잠재력을 보여줍니다. 스프레이하거나 몸을 담그면 꽃의 시야 기간이 연장되어 밝기와 신선도를 유지할 수 있습니다.
5. 기타 응용 프로그램
(1) 화학 원료 : 또한 미세한 화학 물질 분야에서도 널리 사용됩니다. 다른 화합물을 합성하기위한 화학 원료로 사용될 수 있으며, 미세한 화학 제품의 생산에 대한 원료 지원을 제공 할 수 있습니다.
(2) 효소 및 세포막의 보존 : 유전자 조작 된 효소 및 기타 효소, 세포막, 항체, 항원, 소기관 등과 같은 연구 생물학적 생성물을 보존하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 생물학적 제품은 과학 연구 및 산업 생산에서 중요한 역할을하며 보호 효과를 연장하는 데 도움이됩니다.
다양한 생산 방법이 있습니다D (+) - 트레할로스 이수수, 주로 자연 추출, 화학 합성 및 생체 변형을 포함합니다.
원료 출처 :
자연 추출 방법은 주로 식물 (예 : 켈프 및 해초) 또는 미생물 (예 : 효모 및 곰팡이)에서 트레할로스가 풍부한 추출합니다. 이 원료는 트레할로스가 풍부하여 트레할로스를 추출하기위한 이상적인 공급원입니다.
추출 과정 :
추출 과정에는 일반적으로 원료 처리, 추출, 분리 및 정제와 같은 단계가 포함됩니다. 일련의 화학 반응 및 물리적 작동을 통해 높은 - 순도 제품은 원료에서 추출 될 수 있습니다.
장점과 단점 :
자연 추출 방법은 광범위한 원료 공급원의 장점과 비교적 간단한 추출 공정을 갖는다. 단점은 출력이 제한되어 있고 비용이 높아서 대규모 - 스케일 생산의 요구를 충족시키기가 어렵다는 것입니다.
합성 원리 :
화학 합성 방법은 화학적 수단을 통해 물질을 직접 합성합니다. 이 방법은 화학 반응을 활용하여 포도당과 같은 기질을 트레할로스로 전환시킨다.
합성 과정 :
합성 공정은 일반적으로 기판 선택, 촉매 선택 및 반응 조건의 최적화와 같은 단계를 포함합니다. 반응 조건 및 촉매 유형을 조정함으로써 합성 효율 및 생성물 순도를 개선 할 수 있습니다.
장점과 단점 :
화학 합성 방법의 장점은 고효율 및 높은 생성물 순도입니다. 단점은 유해한 물질을 도입하고 제품 안전에 영향을 줄 수 있다는 것입니다. 따라서 화학적 합성을 사용 하여이 물질을 생산할 때 반응 조건 및 제품 품질을 엄격하게 제어해야합니다.
전환 원리 :
생체 변형 방법은 미생물 또는 효소를 이용하여 포도당과 같은 기질로부터 트레할로스의 생성을 촉진시킨다. 이 방법은 촉매 반응을 위해 유기체 내의 효소 시스템을 활용하며, 환경 친화적이고 안전하며 효율적인 특성을 갖는다.
전환 과정 :
전환 공정은 일반적으로 미생물 배양, 효소 추출, 촉매 반응 등과 같은 단계를 포함합니다. 미생물 배양 조건 및 효소 촉매 조건을 최적화함으로써 전환 효율 및 생성물 순도를 개선 할 수 있습니다.
장점과 단점 :
생물 변형 방법의 장점은 녹색, 환경 친화적이며 안전하며 효율적입니다. 단점은 생산 비용이 상대적으로 높아 복잡한 발효 및 추출 공정이 필요하다는 것입니다. 그러나 생명 공학의 지속적인 발전으로 생물 변형은 점차 주류 생산 방법이되었으며 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.
원료 공급원 및 사전 - 처리
의 생산D (+) - 트레할로스 이수수코어 원료로 전분의 액화를 기반으로합니다. 일반적으로 사용되는 것은 옥수수 전분 및 카사바 전분과 같은 재생 가능한 자원이 있습니다. 전분은 액화 처리를 겪어야합니다 : 고온 (90 - 100도) 및 산성 조건 하에서, 전분 과립은 물을 흡수하여 팽창하고 파열되어 덱스트린 용액을 형성합니다. 이어서, 효소 가수 분해 (예 : -아밀 라제)는이를 올리고당으로 추가 분해하여 후속 효소 반응에 적합한 기질을 제공한다.
핵심 제조 공정 : 다중 - 효소 상승 촉매 촉매
트레할로스의 합성은 다중 - 효소 캐스케이드 반응을 통해 달성된다. 주요 효소에는 다음이 포함됩니다.
Maltotriose - 기반 Trehalose Synthase (MTSase)
이 효소는 비 -}}} 말토 트리오스의 끝을 감소시키고 나머지 올리고당과의 트레할로스 중간체를 형성합니다.
Maltotriose - 기반 Trehalose Hydrolase (Mthase)
추가가 가수 분해하여 중간이 유리 트레할로스를 방출합니다.
전분 글루코시다 제 (AMG)
나머지 올리고당을 포도당으로 분해하여 트레할로스의 순도를 증가시킵니다.
일반적인 프로세스 흐름 :
액화 전분 용액 (DE 값 10-15) → PH를 6.0-6.5로 조정하십시오. → MTSase 및 MTHase를 추가하십시오 (비율 1 : 1) → 12-24 시간 동안 50-60도에서 반응 → 4-6 시간 동안 AMG를 추가하여 AMG를 추가하고 반응을 종료하고 냉각합니다.
정제 및 결정화 : 원유에서 높은 - 순도 결정까지
초기 정화
활성화 된 탄소 탈색 : 반응 용액에서 안료 및 유기 불순물을 제거합니다.
ION Exchange 크로마토 그래피 : 일련의 양이온 교환 수지 (예 : HAL 유형) 및 음이온 교환 수지 (예 : OH Type)를 통해 소금, 단백질 및 소분자 불순물을 제거합니다.
막 여과 : 10-30 kDa의 분자량 삭감 -를 사용하여 구외 여과막을 사용하여 큰 분자 불순물을 추가로 농축하고 제거하십시오.
농도 및 결정화
진공 증발 농도 : 정제 된 용액을 60% (w/v)보다 큰 해초 설탕 함량으로 집중시킵니다.
유도 된 결정화 :
냉각 결정화 방법 : 농축 용액을 10-15 도로 천천히 냉각시키고, 종자 결정 (해초 설탕의 디 하이드레이트 미세 결정)을 첨가하여 결정화를 유도합니다.
증발 결정화 방법 : 용액이 임계 과포화 값에 도달하고 자연적으로 결정화 될 때까지 50-60도에서 물을 지속적으로 증발시킵니다.
결정형 제어 : 결정화 온도, 교반 속도 및 종자 결정 첨가량을 조정하여 균일 한 마름모꼴 이수율 결정의 형성을 보장합니다 (2 분자의 결정수를 포함하는 융점 97도).
원심 분리 및 건조
원심 분리 : 수평 원심 분리기 (회전 속도 3000-4000 rpm)를 사용하여 최대 95%의 회복 속도로 결정과 결정을 분리하십시오.
유체 침대 건조 : 40-50도에서 열기 공기에서 결정을 건조시켜 수분 함량을 1.5%보다 적거나 동일하게 제어합니다 (무수 해초 설탕을 얻기 위해 탈수를 피하십시오).
스크리닝 및 포장 : 진동 스크린에 의한 등급 (메쉬 크기 200-400) 및 최종 제품은 순도가 98%이상인 백색 결정 분말입니다.
품질 관리 및 표준
순도 테스트
고성능 액체 크로마토 그래피 (HPLC) : 고정상으로 아미노 컬럼을 사용하여 아세토 니트릴 - 물을 이동상으로 사용하고 해초 설탕 피크 면적의 비율을 감지하십시오.
광학 회전 미터 : 특정 회전을 결정합니다 [] ²⁰ᴰ=+199 정도 (5% 수용액) D - 구성의 순도를 확인하십시오.
불순물 제어
중금속 : 원자 흡수 분광법 (AAS)을 사용하여 납 및 비소 함량을 감지하고 1 mg/kg보다 적은 한계를 감지하십시오.
미생물 : 중국 약전 방법에 따라 총 박테리아 수 (1000 CFU/g 이상) 및 병원성 박테리아 (검출 할 수 없음)를 시험합니다.
안정성 테스트
가속 테스트 : 6 개월 동안 40도 및 75%습도로 배치하고 순도 변화 (0.5%이상) 및 결정질 수분 함량 (10-11%로 안정화)을 감지합니다.
기술 혁신 및 산업 동향
효소 고정 기술
자기 나노 입자 또는 수지 담체에 MTSase 및 Mthase를 고정하여 효소의 반복적 인 사용 (50 배 이상 또는 50 배에 해당)을 반복적으로 사용하여 생산 비용을 줄입니다.
지속적인 생산
막 생물 반응기 (MBR), 막 분리와의 커플 효소 촉매 반응을 개발하여 해초 설탕의 연속 합성 및 정제를 달성하여 생산 효율을 3 배 증가시킨다.
녹색 제조
유기 용매 - 물 듀얼 - 위상 결정화를 사용하여 수자 자원 소비를 줄입니다. 미생물 발효 방법을 사용하여 효소 제제를 생성하고 화학 합성 효소를 대체하며 탄소 배출을 줄입니다.
응용 분야 및 시장 전망
D (+) - 트레할로스 이수수널리 사용됩니다.
식품 산업 : 낮은 - 칼로리 감미료 (수 크로스 칼로리의 45%)와 습기는 구운 식품, 사탕 및 얼어 붙은 음료에 사용됩니다.
생물 의학 : 단백질 안정제 (예 : 백신, 항체 약물) 및 세포 동결 - 건조 보호제로서 생물학적 생성물의 생존율을 증가시킵니다.
화장품 : 피부의 지층 코네움에서 수분의 증발을 억제하고 높은 - 최종 피부 관리 제품 및 선 스크린 제품에 사용됩니다.
시장 연구 기관에 따르면, 글로벌 트레할로스 시장 규모는 연간 6.2%로 증가 할 것이며 2027 년까지 5 억 달러를 초과 할 것으로 예상됩니다.
인기 탭: D (+) - Trehalose Dihydrate CAS 6138-23-4, 공급 업체, 제조업체, 공장, 도매, 구매, 가격, 대량, 판매