D-sellobioosion orgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on C12H22O11, CAS 528-50-7 ja valkoinen kiteinen jauhe. Molekyylissä on puoliasetaalihydroksyyliryhmä, joka voi pelkistää Fehling-reagenssin. Se on selluloosan hydrolyysin tuote ja selluloosan perusrakenneyksikkö. Maltaasi ei voi hydrolysoida sitä, mutta karvasmanteli-entsyymi voi hydrolysoida sen, ja se on pelkistävä sokeri. Luonnossa ei ole vapaita kuitudisakkarideja. Hienojakoisia kiteisiä kuitudisakkarideja (tyhjiökuivauksen jälkeen) voidaan saada etanolin vesiliuoksessa. Sen suhde selluloosaan on samanlainen kuin maltoosilla ja tärkkelyksellä, ja hydrolyysin jälkeen saadaan myös kaksi D - (+) - glukoosimolekyyliä. Erona on, että maltoosi on - glukosideja, kun taas disakkaridit ovat - glukosideja. Tämä aine kuuluu ravintokuituun, eikä sitä voida hydrolysoida ihmisen ruoansulatusentsyymeillä. Sillä on fysiologisia toimintoja, kuten verensokerin säätely, suoliston peristaltiikka ja kolesterolin alentaminen. Fibrobioosia voidaan käyttää antibioottien apuaineena, mikä parantaa niiden liukoisuutta ja hyötyosuutta sekä parantaa muiden lääkkeiden rakennetta ja stabiilisuutta. Kuitudisakkarideja käytetään pääasiassa sokerittomien purukumin ja vähäsokeristen juomien valmistuksessa. Maku on makea, mutta ei kaloreita, joten ne ovat ihanteellisia sokerin korvikkeita. Fibrobioosi on useiden entsyymi- ja bakteerireaktioiden substraatti, jota käytetään sukulaisten entsyymijärjestelmien entsymaattisten mekanismien ja sokeriaineenvaihduntareittien tutkimiseen, ja sitä voidaan käyttää myös fermentaation raaka-aineena orgaanisten yhdisteiden tuottamiseksi. Se on raaka-aine korkean vodka-siirapin, muiden oligosakkaridien ja uronihappojen syntetisoimiseen. Sillä on tärkeä rooli biokemiassa ja se on myös tärkeä esiaste mukopolysakkaridien, C-vitamiinin ja väriaineiden tuotannossa. Fibrobioosia voidaan käyttää sakeuttajana ja kosteuttajana kosmetiikka-, lääke- ja elintarviketeollisuudessa. Sillä on myös tietty kemiallinen liuotinvaikutus.
|
|
|
|
Kemiallinen kaava |
C12H22O11 |
|
Tarkka massa |
342 |
|
Molekyylipaino |
342 |
|
m/z |
342 (100.0%), 343 (13.0%), 344 (2.3%) |
|
Alkuaineanalyysi |
C, 42.11; H, 6.48; O, 51.41 |
D-sellobioosi, fysiologisesti aktiivisena oligosakkaridina, on tärkeä sovellusarvo esimerkiksi elintarvike-, lääke- ja kemianteollisuudessa.
1. Elintarviketeollisuus
(1) Käytetään sokerialkoholien ja korkean fruktoosisiirapin valmistukseen, ja se on raaka-ainelähde erilaisille elintarvikkeille. Sitä käytetään myös muiden oligosakkaridien ja hiilihydraattituotteiden syntetisoimiseen.
(2) Käytetään ruosteenestoon ja elintarvikkeiden fysikaalisen ja kemiallisen stabiilisuuden parantamiseen, ja sen pääasiallinen vaikutusmekanismi on säädellä veden aktiivisuutta ja estää mikrobien kasvua.
(3) Vähäkalorisena ja vähäsokerisena makeutusaineena sitä käytetään sokerittoman purukumin, juomien ja erilaisten vähäsokeristen ruokien valmistuksessa.
(4) Lisää leipään, leivonnaisiin, kastikkeisiin ja lihatuotteisiin parantaaksesi tuotteiden makua ja rakennetta.
2. Lääketiede ja terveydenhuolto
(1) Koska se kuuluu ravintokuituun, sillä voi olla fysiologisia vaikutuksia, kuten verensokerin säätelyä, suoliston peristaltiikkaa ja kolesterolin alentamista, ja sitä käytetään vastaavien terveysruokien ja ravitsemuksellisten lisäaineiden kehittämiseen.
(2) Yhtenä ravitsemushoidon toimenpiteistä kroonisten sairauksien ehkäisyssä se voi parantaa kehon sopeutumiskykyä glukoosiaineenvaihduntaan ja ehkäistä aineenvaihduntahäiriöitä.
(3) Lääkkeiden apuaineena se voi parantaa niiden liukoisuutta, stabiilisuutta ja biologista hyötyosuutta sekä parantaa lääkkeiden rakennetta.
(4) Käytetään kliiniseen ravitsemustutkimukseen, hiilihydraattien aineenvaihduntatuotteiden ruoansulatuksen, imeytymisen ja hyödyntämisen seurantaan ihmiskehossa.
3. Biotekniikka ja kemianteollisuus
(1) Raaka-aineena orgaanisten yhdisteiden valmistuksessa käymisen kautta, sitä käytetään mikrobikäymiseen ja aineenvaihduntatuotteiden tuotantoon.
(2) Käytetään entsymaattiseen ja glykosylaatiotutkimukseen, se on tärkeä substraatti läheisten entsyymijärjestelmien tutkimisessa, ja sitä käytetään entsyymien mekanismin ja ominaisuuksien selvittämiseen.
(3) Käytetään korkean vodka-siirapin, uronihapon, mukopolysakkaridien, väriaineiden ja muiden tuotteiden syntetisoimiseen, ja se on tärkeä kemiallinen raaka-aine.
(4) Kosmetiikka-, lääke- ja elintarviketeollisuuden sakeuttamisaineena, kosteuttajana ja liuottimena se parantaa tuotteiden järjestelmän vakautta.
Fibrobiosella on laaja valikoima sovelluksia elintarviketeollisuudessa, terveydenhuollossa ja biokemianteollisuudessa, ja se on tärkeä raaka-aine asiaan liittyvässä tutkimuksessa ja teollistuksessa, jolla on laajat kehitysnäkymät. Sen fysiologiset ja ravitsemukselliset edut tekevät siitä myös tärkeän vaikuttavan aineen funktionaalisissa elintarvikkeissa ja terveystuotteissa.
Happokatalysoitu glukoosin dehydraatio on yleisesti käytetty menetelmä syntetisointiinD-sellobioosi, joka käyttää happokatalyyttejä edistämään dehydraatio-kondensaatioreaktioita glukoosimolekyylien välillä muodostaen glykosidisidoksisia disakkaridimolekyylejä.
Seuraavat ovat synteesimenetelmän yksityiskohtaiset vaiheet ja vastaavat kemialliset yhtälöt:
Vaihe 1: Valmistele liuos
1. Liuota glukoosi:
Liuota sopiva määrä glukoosia (D-glukoosia) vedettömään liuottimeen, kuten dimetyylisulfoksidiin (DMSO), dimetyyliformamidiin (DMF) jne. Yleensä käytetään 1 mooli glukoosia.
2. Happokatalyytin lisääminen:
Lisää glukoosiliuokseen sopiva määrä happokatalyyttiä, yleisesti käytettyjä happoja ovat rikkihappo, fosforihappo, kloorivetyhappo jne., joita käytetään tavallisesti 1-5 % glukoosista.
Vaihe 2: Kuumennusreaktio
3. Lämpötilan säätö:
Kuumenna liuos sopivaan lämpötilaan, tavallisesti 60-100 °C:een. Mitä korkeampi lämpötila, sitä nopeampi reaktionopeus, mutta se voi myös johtaa sivureaktioiden lisääntymiseen.
4. Reaktion tarkkailu:
Kuumennusprosessin aikana tarkkaile liuoksen muutoksia. Reaktion edetessä liuos voi vähitellen muuttua värittömästä tummankeltaiseksi tai ruskeaksi.
Vaihe 3: Reaktion pysäytys ja tuotteen uutto
5. Lopeta lämmitys:
Reaktiojakson jälkeen lopeta lämmitys ja jäähdytä huoneenlämpötilaan.
6. Neutralointihoito:
Neutraloi reaktioliuos käyttämällä neutraloivia aineita, kuten natriumbikarbonaattia.
7. Pura tuote:
Uutetaan tuote liuoksesta sopivilla uuttomenetelmillä. Yleisiä uuttomenetelmiä ovat uutto, kiteyttäminen jne.
8. Puhdistus ja erotus:
Puhdista ja erota uutettu tuote, jolloin saadaan kohdetuote D-(+)-fibrodisakkaridi.
Tämän synteesiprosessin aikana glukoosimolekyylien välillä tapahtuu dehydraatiokondensaatioreaktioita, jolloin syntyy disakkaridimolekyylejä, jotka on liitetty yhteen glykosidisilla sidoksilla. Tämän reaktion kemiallinen yhtälö on seuraava:
NC6H12O6 → C12H22O11+nH2O
Niistä n edustaa glukoosimolekyylien lukumäärää, C6H12O6 edustaa glukoosia, C12H22O11 edustaa D-(+)-kuitudisakkarideja ja H2O edustaa vesimolekyylejä.
Toimintamekanismi:
VaikutusmekanismiD-sellobioosiei ole täysin ymmärretty. Sen uskotaan imeytyvän soluihin kuljetusproteiinien kautta, minkä jälkeen entsyymit hajottavat sen glukoosimolekyyleiksi, joita voidaan käyttää energian tuotantoon tai muihin aineenvaihduntaprosesseihin.
Biologinen aktiivisuus:
D-(+)-fibrodisakkarideilla on osoitettu olevan erilaisia biologisia aktiivisuuksia, mukaan lukien stimuloivat glukoosin ottoa ja aineenvaihduntaa, stimuloivat solujen kasvua, stimuloivat solujen erilaistumista ja estävät tiettyjen bakteerien ja sienten kasvua.
Biokemialliset ja fysiologiset vaikutukset:
D-(+)-fibrodisakkaridien biokemiallisia ja fysiologisia vaikutuksia tutkittiin sekä in vivo että in vitro -kokeissa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että D-(+)-fibrodisakkaridit voivat stimuloida glukoosin ottoa ja aineenvaihduntaa, stimuloida solujen kasvua ja erilaistumista sekä estää tiettyjen bakteerien ja sienten kasvua. Sillä on myös osoitettu olevan anti-inflammatorisia, antioksidantteja ja syöpää estäviä vaikutuksia.
In vivo tutkimus:
D-(+)-fibrodisakkarideja käyttävillä in vivo -kokeilla voidaan tutkia sokerien aineenvaihduntaa ja kuljetusta organismeissa. Sitä voidaan käyttää esimerkiksi ihmisten ja muiden eläinten sokerin imeytymisen, aineenvaihdunnan ja erittymisen tutkimiseen. Sen avulla voidaan myös tutkia sokerin vaikutuksia immuunijärjestelmään ja muihin fysiologisiin prosesseihin.
In vitro -tutkimukset:
D-(+)-fibrodisakkaridien in vitro -kokeiden avulla voidaan tutkia sokereiden biokemiallisia ja fysiologisia vaikutuksia soluihin ja kudoksiin. Sillä voidaan esimerkiksi tutkia sokereiden vaikutuksia entsyymiaktiivisuuteen, solujen kasvuun ja erilaistumiseen. Sitä voidaan käyttää myös tutkimaan sokerin vaikutuksia geenien ja proteiinien ilmentymiseen.
Laboratoriokokeiden edut ja rajoitukset:
D-(+)-kuitudisakkaridien käytöllä laboratoriokokeissa on useita etuja. Se on helposti saatava ja halpa hiilihydraatti, joka voidaan helposti syntetisoida ja puhdistaa. Se on myös suhteellisen stabiili, eikä se ole myrkyllinen soluille tai organismeille. Sen käyttöä laboratoriokokeissa rajoittaa kuitenkin sen huono liukoisuus veteen, mikä saattaa rajoittaa sen käyttöä tietyissä kokeissa.
Suositut Tagit: d-cellobiose cas 528-50-7, toimittajat, valmistajat, tehdas, tukkumyynti, osta, hinta, irtotavarana, myytävänä