¿Cómo se Produce la tagatosa D por método de fermentación?

Lund-tagatosunes una cetosa de seis carbony un isómero de la d-galactosa. La d-tagatosa pura no es fácil de encontrar, ya que sólo se encuentra en la goma secretada por el árbol Sterculia setigera. También se encuentranpequeñas cantidades de d-tagatosa en la leche pasteurizada, el chocolate caliente, el queso y los productos de queso. Dado que solo alrededor del 20% de la d-tagatosa puede ser absorbida por el intestino delgado después de su consumo, básicamente no produce calorías y no causa fluctuaciones de azúcar en la sangre. Por otro lado, la d-tagatosa puede prevenir la formación de caries dental y también puede ser utilizada por microorganismos en el intestino para promover el crecimiento de ciertos probióticos [1]. En los últimos años, con la mejora de los niveles de vida y la prevalencia de enfermedades como la obesidad y la diabetes, ha habido un aumento de las peticiones de D-tagatosepara ser utilizado como edulcorfuncional para reemplazar la sacarosa, que ha atraído una grancantidad de atención.

Beadleet al. [2] inventun proceso para producir d-tagatosa a partir de la d-galactosa isomérica usando Ca(OH)2 en 1991. La d-galactosa se puede obtener hidrolizando la lactosa o el suero (un producto de desecho de la producción de productos lácteos), que es más asequible, y el coste del proceso es aceptable para el mercado. Senembargo, este método requiere el uso de grandes cantidades de ácido fuerte para neutralizar la solución de reacción, que es probable que cause la contaminación de las aguas residuales; Además, hay muchos subproductos de la reacción, lo que dificulta la separación aguas abajo. Cheetham et al. [3] encontraron que la l-arabinosa isomerasa (enzima L-AI, EC5. 3. 1. 4) puede catalizar la producción de d-tagatosa a partir de d-galactosa. En los siguientes 20 años, a través de la investigación de la producción de enzimas, la expresión exógena y la caracterización de diferentes tipos de microorganismos, los investigadores han encontrado una variedad de enzimas L-AI adecuadas para la producción industrial de d-tagatosa enzimas L-AI adecuadas para la producción industrial de d-tagatosa; Se ha encontrado que tienen principalmente las características de alta tasa de conversión de d-galactosa, buena estabilidad térmica de la enzima, y el pHcatalítico óptimo de la enzima tiende a ser condiciones ácidas adecuadas para la producción industrial (pHentre 5.0 y 6.0) [4].

Por otra parte, la ingeniería genética de la enzima L-AI de tipo natural utilizando métodos de biología molecular también puede mejorar eficazmente el potencial de aplicación industrial de la enzima silvestre; Esto se refleja principalmente en el establecimiento de un modelo estructural de la enzima L-AI utilizando la tecnología de simulación molecular por ordenador y el diseño racional de importantes residuos de aminoácidos en la enzima. En cuanto a los procesos catalíticos, la tecnología de conversión por lotes de células/enzimas inmovilizadas ha dado resultados; Senembargo, problemas como bajas tasas de conversión de sustr, ciclos de reacción largos, y vidas medias cortas de actividad enzimsiguen siendo cuellos de botella en esta tecnología. Además, la tarea urgente de desarrollar un huésped de expresión exógena de la enzima L-AI de grado alimentario más seguro para reemplazar la EscherichiaEl coli:recombinante es inminente. Actualmente, la empresa americana Spherix está llevando a cabo ensayos clínicos de fase III de la d-tagatosa como tratamiento para la diabetes tipo 2 [5].

Si el ensayo tiene éxito, la D-tagatosetendrá amplias perspectivas en el campo de la biomedicina y también creará una demanda aún más urgente para los procesos de producción biológica. El autor combina los resultados de la investigación del grupo de investigación en los últimos años sobre la enzima L-AI y el bioproceso de producción de D-tagatosepara proporcionar una revisión de la detección y la aplicación de la enzima L-AI, la investigación sobre la modificación de la ingeniería genética, y la aplicación de la tecnología de inmovilización, con el objetivo de proporcionar una referencia para la producción verde de nuevos edulcorantes funcionales como la D-tagatose.

1 investigación sobre la fuente y las propiedades de la enzima L-AI

Las enzimas L-AI actualmente conocidas se han obtenido de microorganismos procariotas mediante clonación y expresión extraña, incluyendo bacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacisubtilis [6], Lactobacillus plantarum [7], Acidothermusthermophilus [8], Geobacillus GeobacillusGeobacillusstearothermophilus[9] y Thermus thermophilus [10] (tabla 1).

Como puede verse en la tabla 1, es posible que debido a los muy diferentes ambientes de vida de estos microorganismos, las propiedades catalíticas de las enzimas L-AI de diferentes fuentes también hayan divergido significativamente después de la evolución natural a largo plazo.

1) la temperatura óptima para la reacción de isomeride d-galactosa es diferente, y se ha informado que varía de 15 a 95 °C. Entre ellos, las enzimas L-AI de Shewanella sp. ANA-3 y Lactobacillus sakei 23K pueden catalizar de forma estable a bajas temperaturas de 4 °C [11-12], mientras que Anoxybacillusel medio ambiente es muy diferente. Después de la evolución natural a largo plazo, las propiedades catalíticas de las enzimas L-AI de diferentes fuentes también han sido significativamente diferentes.

1) la temperatura óptima para la reacción de isomeride d-galactosa es diferente, y se ha informado que varía de 15 a 95 °C.

Entre ellos, las enzimas L-AI de Shewanella sp. ANA-3 y Lactobacillus sakei 23K pueden catalizar de forma estable a bajas temperaturas de 4 °C [11-12], mientras que las enzimas Anoxybacillus flavithermusL-AI pueden mantener la actividad enzima temperaturas extremas de 95 °C [17]. En general, las enzimas L-AI se pueden dividir en tres categorías según su temperatura de reacción óptima: enzimas L-AI mesofílicas, enzimas L-AI termófilas e hipertermófilas. Sus temperaturas óptimas de reacción son menores de 60 °C, entre 60 y 80 °C, y entre 80 y 95 °C, respectivamente [18]. Entre ellos, el tipo termófilico se considera más adecuado para la producción industrial de d-tagatosa, principalmente porque la energía libre de Gibbs requerida para la reacción de isomeride d-galactosa a d-tagatosa es alta (4.96 kJ/mol), se requiere una temperatura catalítica relativamente alta para obtener una alta tasa de conversión. Senembargo, una temperatura excesivamente alta en su lugar dará lugar a reacciones de oscurecimiento, lo que afectará a la calidad del producto. Por lo tanto, la mayoría de los estudiosos creen que una temperatura de reacción de 60 a 70 °C es la más adecuada [1,4].

2) el pH óptimo de la reacción varía, y se ha reportado un rango de 5.0 a 10.5. La mayoría de las enzimas L-AI tienen un pH catalítico óptimo de entre 7,5 y 8,5, pero la producción industrial requiere un pH catalítico óptimo en el rango ácido para evitar reacciones secundarias no específicas causadas por condiciones de reacción alcalinas, y para que coincicon el pH ácido necesario para la hidrólisis de la lac, evitando repetidos ajustes y simplificando el proceso de producción [1,4].

3) diferentes requisitos para iones metálicos. La mayoría de las enzimas L-AI requieren iones metálicos para ejercer actividad enzimy mantener la estabilidad térmica. Entre ellos, los iones Mn2 + y Co2 + son los más comunes. Sin embargo, el Co2 + no se puede utilizar en la industria alimentaria, por lo que las enzimas L-AI que son altamente dependientes del Co2 + tienen aplicaciones industriales relativamente limitadas [10]. Curiosamente, la actividad enzimde L-AI de bacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacihaloduranosy bacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacibacistearothermophilusUS100no se redujo después del tratamiento con EDTA. Las posibles razones son que estas dos enzimas no dependen de iones metálicos, o el centro activo de la enzima tiene una fuerte capacidad de Unión con iones metálicos, y los iones metálicos no se separan fácilmente [16].

4) hay diferencias significativas en la especificidad del sustr. Por ejemplo, las enzimas L-AI derivadas de Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis sólo tienen la capacidad de catalizar l-arabinosa [6,13] y no puede catalizar d-galactosa, que es muy especial en la familia de la enzima L-AI; Serán adecuados para estudiar la selectividad de sustrde las enzimas L-AI.

4) diferente eficiencia catalítica para la d-galactosa. La eficiencia catalítica (kcat/Km valor) de casi todas las enzimas L-AI para l-arabinosa es mucho mayor que la de d-galactosa, por lo que la eficiencia catalítica de las enzimas L-AI para d-galactosa es generalmente baja. Sin embargo, El caso de Chenget al. [15] encontraron que la enzima L-AI derivada de Acidothermus cellulolytics ATCC43068 tiene una eficiencia catalítica relativamente alta (kcat/Km = 9,3 mmol/(L·min)) para d-galactosa. Rhimiet al. [12] obtuvieron la enzima L-AI de la cepa Lactobacillus sakei 23K que puedeCatalizar d-galactosa a bajas temperaturasYen ambientes ácidos. Su valor kcat/Km para d-galactosa alcanza 10,3 mmol/(L·min), que es el valor más alto reportado en la literatura hasta el momento.

Para la producción industrial de d-tagatosa, si se puede detectar una enzima L-AI termofílica, tolerante a ácidos, independiente de iones metálicos y con alta eficiencia catalítica para la d-galactosa, se facilitará en gran medida el progreso tecnológico. El grupo de investigación al que pertenezha examinado una cepa de Lactobacillus fermentum que produce la enzima L-AI a partir de encurtradicionales [19-20]. Se encontró que el gen codificador de la enzima L-AI contenido en esta cepa estaba exógenamente expresado, y la enzima recombinl-ai AI cataliza d-galactosa a una temperatura óptima de 65 °C y un pH óptimo de 6,5, con una eficiencia catalítica de 9,02 mmol/(L·min), demostrando cierto potencial para la aplicación industrial [14,21].

2 ingeniería genética de la enzima L-AI

Dado que hay margen de mejora en las propiedades enzimáticas de la enzima L-AI que se utiliza actualmente en la producción de d-tagatosa, se han realizado esfuerzos para modificarla racionalmente a nivel molecular. En 2006, la estructura cristalina de la enzima L-AI de EscherichiaEl coli:se resolvió con éxito (PDB database accession number: 2AJT/2HXG), lo que sentó las bases de la biología estructural para la ingeniería genética de la enzima L-AI [22]. En los últimos años, la tecnología de evolución dirigida y la mutagénesisdirigida al sitio guiada por modelos de homología por computadora se han convertido en medios eficaces para la modificación de la enzima L-AI. Como indicadores importantes de aplicación industrial, la modificación de la actividad enzim, la temperatura óptima de reacción, el pH óptimo de reacción y la selectividad de sustrhan recibido más atención (tabla 2).

Los estudios sobre el papel de los residuos de aminoácidos clave se han centrado principalmente en las enzimas L-AI de Bacillus stearothermophilus. Rhimiet al. [23] realizaron una simulación molecular de la estructura espacial de B. stearothermophilus US100L-AI enzima y sitio dirigido mutado el 175 aminoácido. El mutante (N175H) obtuvo así un rango de temperatura de reacción óptima más amplio (50 a 65 °C) que la enzima de tipo natural, y comparado con la enzima de tipo natural (80 °C), que tiene una temperatura de reacción óptima más alta, el mutante es beneficioso para evitar reacciones de pardeamiento durante la producción. Ohet al. [27] resultados como base para estudios adicionales sobre mutaciones dirigidas al sitio, y encontraron que cuando el aminoácido 408 de la enzima G. sterothermophilusL-AI cambia de un aminoácido neutro a un aminoácido polar o básico, el pH óptimo de reacción de la cepa mutante se reduce significativamente (de 8,5 a 7,5).

Se especula que esto se debe a que esta posición está cerca del centro activo de la enzima L-AI, por lo que el cambio en la polaridad del aminoácido puede conducir a un cambio en la distribución de carga del microambiente del centro catalítico, lo que mejora la capacidad de la enzima L-AI para catalizar el sustren condiciones ácidas. Ohet al. [28] encontraron que el anillo de benceno del aminoácido 164 y el tamaño de la cadena lateral del aminoácido 475 tienen un efecto significativo en la capacidad de la enzima L-AI para catalizar la d-galactosa por mutagenesis dirigida al sitio de múltiples residuos importantes de aminoácidos de la enzima G. thermodenitrificans L-AI. Lactosa. Su doble mutante C450S-N475K tiene un aumento de 5 veces en la eficiencia catalítica para D-galactosaYla tasa de conversión de d-galactosa aumentó del 46% al 58%. En 2010, P rabhu et al. [25] usaron modelos de homología para analizar los residuos de aminoácidos dentro y cerca del centro catalítico de la enzima L-AI de B. licheniformis, y mutaron selectivamente múltiples sitios. Los resultados mostraron que el mutante (Y333A) perdió por completo la capacidad de catalizar la l-arabinosa. El autor cree que la distancia entre los residuos de aminoácidos clave en el centro activo catalítico y el sustrdetermina la capacidad catalítica. Por lo tanto, los residuos de aminoácidos conservados cerca del centro catalítico son importantes para la especificidad de sustrde la enzima L-AI. Esto proporciona ideas para modificar la especificidad del sustrde la enzima L-AI.

3 producción de d-tagatosa usando tecnología de inmovilización

Como el método biológico más eficaz para la producción de d-tagatosa hasta la fecha, la tecnología de células/enzimas inmovilizpara la producción de d-tagatosa se ha estudiado en profundidad, y se han establecido una variedad de procesos de producción (tabla 3).

3.1 producción de d-tagatosa usando tecnología de células inmoviliz.

El método de utilizar alginato de sodio para inmovilizar las células recombinantes de E. coli para producir D-tagatose ha estado durante mucho tiempo en el campo de la visión de los estudiosos. Este método es altamente operable, fiable y barato, y tiene el potencial para la aplicación industrial. En general, después de la expresión inducible, las células recombinantes de E. coli se pueden utilizar para la catálisis de d-galactosa después de ser incrustcon alginato de sodio y tratados con CaCl2. Hong Hong Hong Hong Hong Hong Hong Hong Hong Hong Hong Hong Hong Honget al. [35] establecieron una tecnología estable y de bajo costo para la producción de d-tagatosa usando células recombinde E. coli inmovilizante de alginato de sodio. Células de coli para producir D-tagatose.

Tiene una vida media de 43 días y produce una d-tagatosa de alta pureza (> 99%) después de ser separada por una columna de intercambio iónico. Sin embargo, la utilización de Escherichia coli como cepa de producción de d-tagatosa entraña riesgos para la seguridad; Por lo tanto, el desarrollo de una tecnología de producción de células inmovilizmás segura utilizando microorganismos de calidad alimentaria podría ser una dirección de investigación futura. El autor utilizó la cepa alimentaria Lactobacillus fermentum CGMCC2921para producir células inmovilizpara la producción de D-tagatose por el método de incorporación de alginato de sodio y glutaraldehído reticul. Bajo la condición de la adición de ácido bórico, la tasa de conversión de d-galactosa a d-tagatosa puede alcanzar el 60%, con un rendimiento de 11.1 g/(L·h). No hubo una disminución significativa en la tasa de conversión durante los ocho lotes de conversión (totalizando 192 h) [37]. Sin embargo, para cumplir los requisitos de costes de la producción industrial, es necesario investigar a fondo el cultivo de alta densidad y la expresión eficiente de la cepa de producción.

3.2 producción de d-tagatosa usando tecnología de enzimas inmoviliz.

La producción de d-tagatosa usando tecnología de enzimas inmovilizpuede alcanzar una alta intensidad de producción, pero requiere un complicado proceso de purificación de enzimas. Kim Kim KimKim KimKim Kimet al. [31] usaron alginato de sodio para encapsular la enzima L-AI termófílica para producir d-tagatosa, con un rendimiento de 13,3 g/(L·h). Ryuet al. [30] usaron un método de incorporación de alginato de sodio para inmovilizar la enzima puride G. stearothermophilus L-AI y luego usaron un biorReactor reactorde lecho de relleno para producir d-tagatosa. Después de investigar factores tales como la relación óptima entre la altura y el diámetro del lecho de reacción, se obtuvo con éxito una tasa de producción de 54 g/(L·h), que es el valor más alto reportado en la literatura hasta la fecha. Jung et al. [34] creen que la razón del alto rendimiento de la d-tagatosa obtenido usando la tecnología de enzimas inmovilizes que después de la purificación, la enzima L-AI no es interferpor otras proteínas huésped después de la inmovilización, y la biocatálisis puede proceder con la tendencia de reacción más ideal; Mientras que las células inmovilizcontienen una gran cantidad de proteínas huésped, la presencia de estas proteínas tiene un considerable efecto estérico de impedimento, lo que resulta en un mucho menor rendimiento de d-tagatosa cuando se utilizan células inmoviliz.

Además, la tecnología de la enzima L-AI inmoviliztambién puede mejorar eficazmente las propiedades de la enzima L-AI. Lianget al. [38] usaron alginato de sodio para integrar la enzima L-AI derivada del Tan. Mathranii, y la temperatura óptima de reacción de la enzima inmovilizdespués de la incorporación se mejoró significativamente (de 60 °C a 75 °C). 5 a 8. 0 puede mantener más del 80% de la actividad enzim, y estos datos son mucho mejores que las enzimas libres. Jebors et al. [39] utilizaron por primera vez materiales de polímero Noria/NoriaPG para inmovilizar la enzima Lactobacillus sakei L-AI, y la estabilidad de esta enzima a altas temperaturas y condiciones de pH bajo se mejoró en comparación con las enzimas libres.

4. Mejorar el rendimiento de la d-tagatosa cambiando el equilibrio de reacción química

En la reacción del isómero d-galactosa de la enzima L-AI, algunas sustancias con alta afinidad por el producto d-tagatosa (como el ácido bórico) pueden coordincon él para disocide la reacción, lo que resulta en una disminución en el producto en la solución y un cambio en el equilibrio químico hacia la formación del producto. Limet al. [40 primero usaron ácido bórico para aumentar la tasa de conversión de d-galactosa a d-tagatosa usando la enzima L-AI termófila purificada a 77,4%, que es la tasa de conversión más alta obtenida usando la enzima L-AI para preparar d-tagatosa. El complejo de ácido d-tagatose-bórico formado es soluble en metanol, y el ácido bórico puede ser eliminado por evaporsin afectar la pureza del producto. Por lo tanto, este método tiene grandes perspectivas de aplicación. Investigaciones posteriores han demostrado que la eficiencia catalítica de la enzima L-AI en el sustrse mejora significativamente en presencia de ácido bórico. Liet al. [17] informaron que la eficiencia catalítica (kcat/Km) de la enzima Anoxybacillus flavithermus L-AI en la d-galactosa aumentó de 5,16 mmol/(L·min) a 9,47 mmol/(L·min) con la adición de ácido bórico, un aumento de 83,5%.

5 producción de mezclas de azúcar raras que contienen d-tagatosa a través de la acción combinada de la enzima L-AI y la enzima comercial

La lactosa se hidroliza para producir una mezcla equimolar de glucosa y d-galactosa. La glucosa no participa en la producción de d-tagatosa y por lo tanto se puede utilizar para producir otros azúcares raros. Jorgensenet al. [32] fueron los primeros en informar sobre el uso de lactosa como materia prima para producir un jarabe mixto que contiene d-tagatosa y fructosa usando la enzima l-ai termófil inmoviliz, − -galactosidasa e isomerasa de glucosa comercial para producir un jarabe mixto que contiene d-tagatosa y fructosa a partir de laca, a fin de utilizar plenamente la glucosa para aumentar el valor agregado del producto. Rhimiet al. [41] usaron alginato de sodio para encapsular bacterias genéticamente modificadas que expresan la enzima L-AI termoestable y la isomerasa de glucosa, y produjeron exitosamente d-tagatosa y fructosa en un lote continuo usando un lecho biológico empacado con hidrolizado de lactosa como materia prima. Sin embargo, la separación de los componentes en el jarabe mezclado todavía requiere el apoyo de la investigación tecnológica posterior, y se encuentra actualmente sólo en la fase exploratoria.

6 separación y purificación de la d-tagatosa

El objetivo de la investigación tecnológica es establecer un proceso eficiente para la separación y extracción de d-tagatosa. La d-tagatosa en la solución de conversión puede ser separada por extracción con un solvente orgánico. Xu Guiqiang et al. [42] usaron la extracción con disolvente líquido iónico amoniónico ácido fenilborónico cuaternario para separar la d-tagatosa, con una tasa de extracción de 65,7% y una tasa de recuperación de 92,3%. Sin embargo, teniendo en cuenta los riesgos potenciales de seguridad alimentaria y los problemas de contaminación ambiental asociados con los sistemas de disolventes orgánicos, este método puede no ser adecuado para su uso a gran escala. Dado que la d-tagatosa y la d-galactosa son formas diferentes de aldopentosis, se pueden separar usando resinas de intercambio iónico. Huang Wenxia et al. [43] utilizaron resina de intercambio iónico de tipo Ca2+ para purid-tagatose sintetizpor método químico, obteniendo D-tagatose con una pureza de 98% y una tasa de recuperación de 83%. La d-tagatosa desaltada puede ser cristalizada con etanol para obtener d-tagatosa pura. Este método es simple de operar y altamente factible.

7 métodos operativos y requisitos de equipo para la producción biológica de D-tagatose

La producción biológica de d-tagatosa utiliza principalmente suero de leche como materia prima. Un dispositivo de separación de membrana se utiliza para eliminar impurezas como proteínas y sal y para concentrar el suero. Una mezcla de d-galactosa y glucosa se obtiene hidrolizando el suero concentrado con lactasa inmoviliz. La glucosa en la mezcla es luego fermentada por microorganismos (como brewer's levadura), y el etanol se destila. La d-galactosa restante se convierte en d-tagatosa por la enzima L-AI inmoviliz(o bacterias genéticamente modificadas que contienen la enzima L-AI). La d-galactosa que no ha sido completamente convertida puede ser separada y recuperada usando una columna de intercambio catiónico. La evapory concentración de la solución de conversión que contiene sólo D-tagatose se puede utilizar para la cristalización del producto y secado. El equipo que participa en todo el proceso incluye dispositivos de filtración por membrana, fermentadores, centrifugadoras (o prende filtro de placas y marco), equipos de destilación, resinas de intercambio iónico, equipos de cristalización, secadores, etc. Kraft Foods Inc.'s método de producción D-tagatose bioprocess como ejemplo [44], los métodos operativos específicos y el uso del equipo se muestran en la figura 1.

8 problemas y perspectivas de desarrollo de la producción biológica de d-tagatosa

Como una tecnología de producción verde y baja en carbono, el proceso de producción biológica de D-tagatose todavía no puede reemplazar el método catalítico químico existente, principalmente por las siguientes razones:

1) Alto costo de proceso. En términos de la tecnología actual, el mayor rendimiento de la d-tagatosa se obtiene mediante el uso de la enzima L-AI inmoviliz, pero el proceso de purificación de la enzima requiere un equipo de purificación sofisticado y un control del proceso complejo, que es caro de mantener y requiere mucha mano de obra, y el umbral técnico es relativamente alto. La producción de d-tagatosa utilizando células de E. coli recombinininmovilizes fácil de operar y el método es maduro. La desventaja es que el rendimiento es bajo, y hay peligros ocultos en la seguridad alimentaria del hospedador de E. coli. Sin embargo, este método todavía tiene las perspectivas más industriales.

2) el ciclo de reacción del método biológico para la preparación de d-tagatosa es relativamente largo. El tiempo necesario para producir D-tagatose usando la conversión por lotes es generalmente de 24 h/ lote, o incluso hasta 168 h/ lote, y un ambiente de alta temperatura debe mantenerse durante todo el proceso. En comparación con un método catalítico químico simple, esto no tiene ventajas en términos de consumo de energía o ciclo de reacción. Aunque la producción de d-tagatosa usando la enzima L-AI a temperatura ambiente es relativamente barata en términos de consumo de energía, está limitada por la baja tasa de conversión (20% a 30%), y tiene poco valor de aplicación práctica.

3) falta de desarrollo y utilización de hospedadores de expresión de la enzima L-AI de calidad alimentaria. Dado que la principal aplicación futura de la d-tagatosa es en los campos alimentario y farmacéutico, es necesario desarrollar microorganismos de calidad alimentaria (por ejemplo, certificados GRAS) como vectores biocatalíticos. Los candidatos potenciales incluyen Bacillus subtilis, Gluconobacter oxydans, Saccharomyces cerevisiae, etc. Kim et al. [45] expresaron la enzima Geobacillus sp. L-AI en un huésped microbicertificado por la hierba para producir D-tagatose, pero se desconoce el rendimiento. Cabe mencionar que Rhimiet al. [46] expresaron la enzima L-AI de B. stearothermophilus US100en las cepas probiól. bulgaricus y S. thermophilus. Las nuevas cepas fueron capaces de producir d-tagatosa durante la fermentación de la leche, lo que resultó en yogur que mantuvo su sabor y redujo calorías.

4) no hay suficiente comprensión del mecanismo catalítico de la enzima L-AI, por lo que es difícil mejorar eficazmente las propiedades catalíticas de la enzima. Debido a los muy limitados datos estructurales de la enzima L-AI, es difícil utilizar la biología estructural para analizar el mecanismo catalítico e intentar modificar la ingeniería enzim; Como un medio más preciso, la tecnología de cristalización de proteínas es de gran importancia para el estudio del proceso catalítico de sustrde la enzima L-AI. Por lo tanto, el análisis de la estructura cristalina de la enzima L-AI será un tema importante en el futuro.

Por supuesto, el desarrollo de un proceso industrial para la producción de D-tagatose tiene un gran potencial. En comparación con los métodos de producción química, las ventajas de los métodos biológicos incluyen la facilidad de extracción del producto, alta especificidad catalítica y seguridad alimentaria socialmente aceptada. El plan para el desarrollo de la tecnología central también se ha revelado, que es encontrar una enzima L-AI que pueda producir eficientemente D-tagatose y establecer un proceso de producción barato y seguro que pueda producir eficientemente D-tagatose. Se cree que con la profundización continua de la investigación relevante, el proceso biológico del uso de la enzima L-AI para preparar d-tagatosa puede madurar.

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