¿Cuáles son los usos del edulcorante polvo de celulosa?

En los últimos años, con la progresiva mejora de las personas#39;s nivel de vida, el consumo excesivo de alimentos con alto contenido de azúcar y alto contenido de grasas ha llevado a la prevalencia generalizada de enfermedades como la diabetes y la hipertensión en todo el mundo [1]. Por consiguiente, laSuplementos alimenticios bajos en caloríasAzúcares raros con múltiples efectos han llegado gradualmente a las personas 's view.

Los azúcares raros son los monosacáridos y sus derivados que rara vez se encuentran en la naturaleza y pueden mejorar la salud alimentaria de poblaciones específicas. Cada vez más resultados de investigación han demostrado que los azúcares raros juegan un papel importante en la salud humana. Por ejemplo, D-allose tiene la propiedad de inhibidel cáncer y los tumores [2]; La d-tagatosa puede tener un efecto positivo sobre la salud dental al inhibir la formación de biofilms por bacterias patógenas como actinomicetos [3]. Entre los azúcares raros, la d-allulosa (d-psi-cosa) ha atraído mucha atención como un sustituto ideal para la sacarosa debido a su sabor único y funciones fisiológicas. Este artículo tiene como objetivo introducir las funciones fisiológicas de la d-allulosa y sus principales aplicaciones, sentando las bases para futuras investigaciones sobre la d-allulosa.

1 % de sacarosa

1.1 propiedades físicas y químicas de la d-celulosa

D-Allulose is a rare sugar with almost zero calories, yis mainly derived from wheat ysugar cane. The structural formulae deD-allulose yD-fructose are shown enFigure 1 [4], yeltwo are isomers of each other. D-Allulose is 70% as sweetas sucrose, yis a functional sugar with a variety of health benefits [5]. It is a white powdery crystalline compound. In 2011, the US La comidaand Drug Administration (FDA) determined that it was generally regarded as safe (GRAS) [6], which laid the foundation for D-allulose to be used as a food ingredient. The physical and chemical properties of D-allulose are shown enTable 1 [7].

1.2 métodos de síntesis para la d-allulosa

Hasta la fecha, los investigadores han sido capaces de preparar d-allulosa usando dos métodos: síntesis química y bioconversión.

Política de desarrollo

En el método de síntesis química, la glucosa se utiliza como materia prima, y el molibdato se utiliza como catalizador para obtener d-allulosa cruda a través de catálisis a alta temperatura. El producto crudo se cristaliza enfricon un disolvente orgánico para obtener d-allulosa pura [8]. Sin embargo, el método de síntesis química no es el principal método de preparación industrial de la celulosa debido a la compleja purificación de los productos intermedios y a la grave contaminación del medio ambiente.

1.2.2 método de bioconversión

La bioconversión se refiere al uso de enzimas biológicas para catalizar la producción de productos objetivo a partir de sustr. La d-fructosa se puede convertir en d-allosa bajo la catálisis de la D-psicose 3-epimerasa (dpeasa) [9]. En 1990, Izumori etAl.[10]descubrieron una cepa de bacterias, Alcaligenes sp. 701B, que podría convertir D-talitol a ácido alo-gulónico D. Este fue el primer reporte de la biotransformación del ácido d-alo-gulónico. Zhang Longtao et Al.[11]examinaron una cepa de Rhodobacter sphaeroides (SK011) que puede convertir la d-fructosa en d-allosa, con un rendimiento de 6,54%. Este es el primer reporte en China de una cepa con la función de convertir d-fructosa a d-allulosa. Además de Rhodobacter sphaeroides y Agrobacterium tumefaciens, otras cepas como Clostridium cellulolyticum [12], Clostridium bolteae [13], Ruminococcus sp. [14], Clostridium sp. [15]y así sucesivamente también se ha informado que tienen actividad de dpeasa.

Aunque la dpeasa en los microorganismos puede usarse para convertir la d-allulosa, la secreción y actividad de la dpeasa en los microorganismos naturales es mucho menor de lo esperado, y no puede usarse en la producción industrial a gran escala. Por lo tanto, la construcción de cepas de ingeniería es de gran importancia para el estudio de las características de DPEase y aplicaciones industriales. En la actualidad, genes de dpeasa de diferentes fuentes han sido clonados y expresados en sistemas de expresión como Escherichia coli [16], levadura [17]y Bacillus subtilis [18]. La biotransformación ha reemplazado gradualmente a la síntesis química como el principal método para sintetizar la d-allulosa en el país y en el extranjero debido a la especificidad de la reacción, la simplicidad de la purificación del producto y la falta de contaminación.

2 funciones fisiológicas principales de la d-allulosa

Función hipoglic

La Diabetes es un término general para los trastornos metabólicos heterogé, caracterizados por glucosa sanguínea elevada [19]. Estudios han encontrado que la administración a largo plazo de d-allulosa puede inducir la transferencia de glucoquinasa desde el núcleo al citoplasma de las células del hígado, mantener la tolerancia a la glucosa y la sensibilidad a la insulina en ratas, y por lo tanto mantener los niveles de glucosa en sangre [20]. La d-allulosa también puede promover la liberación del péptido 1 similar al glucag(GLP-1) en ratones experimentales, activar la señal aferente del nervio vagal, reducir la ingesta de alimentos y aumentar la mic's tolerancia a la glucosa [21]. Además, cuando las ratas alimentadas con d-allulosa se mantuvieron por hasta 60 semanas, se encontró que el marcador inflamatorio hemoglobina glicada en las ratas se redujo significativamente [22], lo que también indica que la d-allulosa puede prevenir el desarrollo de diabetes tipo 2 al controlar la hiperglucemia postprandial.

Combinado con otros reportes de la literatura, el efecto hipoglicémico de la d-allulosa se manifiesta principalmente en la reducción de la actividad de las enzimas lipogénicas hepáticas [23]y el aumento de la actividad de la lipasa oxid[24]. Esto muestra que el efecto hipoglicde de la d-allulosa puede hacer un nuevo tipo de medicamento hipoglicque puede ser ampliamente utilizado.

2.2 función reducde grasa

Al estudiar el efecto anti-obesidad de la d-allulosa en ratas adultas alimentadas con una dieta alta en sacarosa, se encontró que el 5% de la d-allulosa no podía controlar los niveles de glucosa en sangre en ayunas, pero inhisignificativamente la acumulación de grasa abdominal y el aumento del peso corporal en ratas [25]. En comparación con el grupo control alimentado con la misma dosis de sacarosa, la suplementación con D-allulose puede reducir significativamente el aumento de peso corporal y la grasa abdominal en ratas sin efectos secundarios [26]. Además, la suplementación de la dieta de ratones con deficiencia de leptina con D-allulose reduce significativamente el peso corporal y el peso del hígado. Según la histología hepática, la d-allulosa también mejoró la esteatosis hepática, sugiriendo que la d-allululosa puede tener un efecto beneficioso sobre las enfermedades relacionadas con la obesidad [27].

El mecanismo por el cual la d-allulosa participa en el metabolismo lipídico aún no está claro. Moon et al. [28]especulan que la d-allulosa puede inhibir la diferenciación de los preadipocitos y la acumulación de lípidos al regular los factores de transcripción adipogé. The Discovery of D-allulose& (en inglés)#La función reducde grasa 39;s indica su potencial aplicación en el desarrollo de productos funcionales para la pérdida de peso.

2,3 función antiaterosclerótica

Estudios han encontrado que el colesterol de lipteína de alta densidad (HDL-C) está directamente relacionado con el riesgo de aterosclerosis. La d-allulosa puede mejorar la captación de HDL-C por el hígado al aumentar la expresión del receptor scavenger clase B tipo I, reduciendo así los niveles de HDL-C y previniel desarrollo de aterosclerosis [29]. Un estudio del efecto de la d-allulosa sobre la proteina-1 quimioatracde monocitaria (MCP-1) en células endotelide la vena umbilical humana encontró que la d-allulosa puede lograr un efecto anti-ateroscleral inhibir la expresión de MCP-1 [30]. The Discovery of D-allulose& (en inglés)#39;s la función antiaterosclerótica proporciona una opción para la investigación posterior de fármacos en la investigación de enfermedades ateroscleróticas.

2.4 función antioxidante

Algunos estudios lo han demostradoLa d-allulosa tiene especies reactivas de oxígeno más fuertes(ROS) actividad carroñera que otros azúcares raros [31]. Estudios han encontrado que la d-allulosa en concentraciones de 2% y 4% puede eliminar las especies reactivas de oxígeno (ROS) producidas por ratones después de la administración oral de di(2-etilhexilo) ftalato, e inhibir la producción de ROS y malondialdehído (MDA) en los testículos de los machos de ratas Sprague-Dawley, previniendo así el daño testicular [32]. Debido a sus buenas propiedades antioxidantes, la d-allulosa es ampliamente utilizada en productos de salud, cosméticos y otros campos.

2.5 función neuroprotectora

La d-allulosa puede retrasar la apoptosis inducida por la 6-hidroxidopamina (6-OHDA). Estudios han encontrado que una cierta concentración de d-allulosa puede ralentisignificativamente la apoptosis de los tumores de células cromafines en ratas. Cuando las células son co-cultivadas con d-allulosa y 6-OHDA durante 24 horas, el contenido de glutatión intracaumenta significativamente, lo que indica que la d-allulosa puede desempeñar un papel importante en las enfermedades neurodegenerativas del sistema nervioso central mediante la regulación de la concentración de glutatión intrac[3 3]. Esto indica que la d-allulosa tiene potencial para el tratamiento de enfermedades degenerativas del sistema nervioso y proporciona apoyo para el desarrollo posterior de fármacos relacionados.

2.6 función antiinflamatoria

D-allulose can also interact with certain intestinal microorganisms to reduce inflammation by downregulating the expression of genes in multiple tissues and increasing the composition of Lactobacillus and Enterococcus in the intestinal microbiota[34]. In rats with spontaneous type II diabetes, D-allulose supplementation, with or without drinking water containing 3% D-allulose, for 13 weeks significantly slowed the increase in blood glucose levels and the progressive mesangial expansion of the glomerulus [35]. D-allulose can therefore be used as an anti-inflammatory agent, and has potential medical value in the prevention and treatment of various diseases.

En resumen, un gran número de experimentos con modelos animales han demostrado que la d-allulosa tiene un efecto significativo en la reducción de la glucosa sanguínea postprandial y el control del peso corporal, pero ha habido menos estudios sobre sus funciones antiinflamatorias y neuroprotec.

3 aplicaciones principales de la d-allulosa

En la actualidad, la investigación sobre la aplicación de la d-allulosa se centra principalmente en los campos de la alimentación y la medicina.

3.1 alimentos

La d-allulosa es más popular que la sacarosa debido a sus funciones especiales y beneficios para la salud. Por ejemplo, la d-allulosa puede mejorar la capacidad de retención de agua de los alimentos. La ingesta de geles de soja añadide d-allulopuede retrasar el vacigástrico y así prolongar la sensación de saci[36]. La adición de d-allulosa a los productos horneados a base de harina de cereales puede mantenerlos blandos y húmedos, y darles una buena sensación de fusión en la boca [37]. Al mismo tiempo, la d-allulosa puede reaccionar con las proteínas en los alimentos para producir una reacción de Maillard y producir un sabor agradable [38].

En el campo de los alimentos funcionales, la d-allulosa puede dar a los alimentos o bebidas propiedades prebióticas. La d-allulosa también se puede combinar con otros prebióticos o probióticos para aumentar sus efectos antioxidantes. La d-allulosa fue sintetizbioquímicamente a partir de D-glucosa y d-fructosa en concentrado de jugo de dátil rojo, y un jugo de dátil rojo funcional que contenía d-allulosa fue desarrollado [39].

The biggest advantage of D-allulose in the food industry is that it is very similar to sucrose in terms of properties and functions, while also having many physiological functions that sucrose does not have, making it the best sugar substitute when compared to other sweeteners. With people becoming more health conscious and food safety issues becoming increasingly prominent, D-allulose, as a new type of sweetener, will definitely play a huge role in the food industry.

3.2 campo médico

Los estudios han encontrado que la d-allulosa y el metronidazol tienen ciertas interacciones, que pueden aumentar significativamente el efecto del medicamento del metronidazol. El uso de d-allulosa junto con metronidazol puede reducir la dosis del fármaco y prevenir el desarrollo de resistencia a fármacos en tricomonas [40]. La d-allulosa también puede ser utilizada como potencial antihelmín, que puede inhibir específicamente la motilidad, el crecimiento y la madurez reproductiva, e interferir con la expresión metabólica de nemato[41]. Se encontró que la administración Oral e intravenosa de d-allulosa a ratas Wistar resultaba en una rápida transferencia a la sangre o a la orina, lo que indica que la d-allulosa es bien absorbida por las ratas, eliminada rápidamente después de la administración, y tiene una corta duración de acción, proporcionando valiosos datos farmacocinéticos para un mayor desarrollo farmacológico de d-allulosa [42]. Además, se probaron In vitro azúcares raros (incluida la d-allulosa) utilizando líneas celulares para determinar su efecto sobre la proliferación celular. Se encontró que la d-allulosa puede inhibir la proliferación de células cancerosas, lo que indica que la d-allulosa se puede convertir en un medicamento coadyuvcontra el cáncer en el futuro [43].

En la actualidad, todavía hay relativamente poca investigación sobre la d-celulosa en el campo médico, y la mayor parte se basa en experimentos in vitro o con animales. Aún se necesitan más experimentos clínicos para estudiar sus funciones fisiológicas y posibles efectos tóxicos.

3.3 otros campos

Además de su uso en los campos de la alimentación y la medicina, la D-allulose también se puede utilizar como material para hacer películas impermeables que transmiten la luz [44]para mejorar la compatibilidad de los productos con el medio ambiente. Además, la d-allulosa también puede ser utilizada como un precursor para sintetizar d-allosa y d-tagatosa [45]. Además, debido a que la d-allulosa tiene la función de reducir el azúcar en la sangre, también se puede utilizar como un único regulador metabólico de las grasas y el metabolismo de la glucosa [46]para mejorar el metabolismo de los carbohidratos. Con la popularidad de la d-allulosa, también se utilizará en varios nuevos productos.

4 conclusión

D-Allulose is a recognized fourth-generation natural sweetener that is an ideal substitute for sucrose and is currently one of the most popular sweeteners in the world. At present, the bioconversion technology for the production of D-allulose has been widely studied, including the source, modification, preparation and conversion of the required enzymes. Products produced using D-allulose as a raw material also include beverages, baked goods, dairy products, etc. Research on D-allulose in China started relatively late, and although the physiological functions and related applications are not satisfactory, the upstream gene mining and engineered cell construction have developed rapidly. Nowadays, with the desarrolloof global diseases such as diabetes and obesity, and in-depth research on the physiological functions and applications of D-allulose, D-allulose is bound to have a broader market value.

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