赤蘚糖醇是一種四碳多元醇,是一種生物甜味劑,可用于食品和制藥行業(yè)。由于其獨特的營養(yǎng)特性,它還被用作糖尿病和肥胖癥患者特殊食品中的功能性糖替代品。方法和結(jié)果:赤蘚糖醇主要使用嗜滲酵母通過微生物方法生產(chǎn),并已使用 Aureobasidium sp. 和 Pseudozyma tsukubaensis 的突變菌株進行商業(yè)生產(chǎn)。由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的高產(chǎn)量和生產(chǎn)率,赤蘚糖醇可作為生產(chǎn)其他糖的廉價起始材料。結(jié)論:本綜述重點介紹了赤蘚糖醇高效生產(chǎn)的方法,用于提高微生物中赤蘚糖醇生產(chǎn)力的策略,以及赤蘚糖醇的潛在生物技術(shù)應用。
代糖在糖尿病的飲食管理中很重要。赤蘚糖醇是一種無熱量的膳食散裝甜味劑,可逆轉(zhuǎn)糖尿病大鼠的內(nèi)皮功能障礙。方法和結(jié)果:我們完成了一項初步研究,以檢驗赤蘚糖醇對 2 型糖尿病患者血管功能的影響。參與者 (n = 24) 每天以橙味飲料形式食用赤蘚糖醇 36 克/天,持續(xù) 4 周,并在基線和最終訪視期間服用單劑量 24 克。我們評估了急性 (2 h) 和慢性 (4 周) 赤蘚糖醇消耗前后的血管功能。急性赤蘚糖醇改善了通過指尖外周動脈張力測量的內(nèi)皮功能 (0.52 ± 0.48 至 0.87 ± 0.29 au,P = 0.005)。慢性赤蘚糖醇降低中央脈壓 (47 ± 13 至 41 ± 9 mmHg,P = 0.02),并傾向于降低頸動脈-股動脈脈搏波速度 (P = 0.06)。結(jié)論:因此,赤蘚糖醇消耗急性改善了小血管內(nèi)皮功能,長期治療降低了中央主動脈僵硬。赤蘚糖醇可能是糖尿病患者的首選糖替代品。
赤蘚糖醇是幾種 α-2 變形菌的重要營養(yǎng)物質(zhì),包括 N2 固定植物內(nèi)共生菌和布魯氏菌,布魯氏菌是一種在生殖組織中發(fā)現(xiàn)這種四碳多元醇的全球病原體。方法和結(jié)果:赤蘚糖醇代謝涉及激酶 EryA 磷酸化為 L-赤蘚糖醇-4-磷酸,以及脫氫酶 EryB 將后者氧化為 L-3-四旋糖醇-4-磷酸。人們普遍認為,進一步的步驟涉及推定的脫氫酶 EryC 的氧化和隨后的脫羧以產(chǎn)生磷酸丙糖。因此,以赤蘚糖醇作為唯一的 C 來源的生長應該需要醛縮酶和果糖-1,6-二磷酸酶來產(chǎn)生必需的己糖-6-單磷酸。然而,我們觀察到缺乏果糖-1,6-二磷酸酶的突變體在 Erythritol 上正常生長,并且假設為脫氫酶的 EryC 實際上屬于木糖異構(gòu)酶超家族。此外,我們發(fā)現(xiàn) TpiA2 和 RpiB,磷酸丙糖異構(gòu)酶和核糖 5-磷酸異構(gòu)酶 B 的遠距離同源物,是必需的,如前所述,根瘤菌。通過使用純化的重組酶,我們證明了 L-3-四旋糖-4-磷酸通過 EryC(四旋糖-4-磷酸消旋酶)、TpiA2(D-3-四旋糖-4-磷酸異構(gòu)酶;更名為 EryH)和 RpiB(D-赤旋糖-4-磷酸異構(gòu)酶;更名為 EryI)催化的三個以前未知的異構(gòu)化反應轉(zhuǎn)化為 D-赤絲糖 4-磷酸,該途徑與獲得的赤絲-4-磷酸衍生氨基酸苯丙氨酸和酪氨酸的同位素分布完全一致來自在 (13)C 標記的赤蘚糖醇上生長的細菌。然后,D-赤蘚糖-4-磷酸被磷酸戊糖途徑的酶轉(zhuǎn)化為 3-磷酸甘油醛和 6-磷酸果糖,從而繞過果糖-1,6-二磷酸酶。結(jié)論:這是我們對僅通過 D-赤蘚糖 4-磷酸喂養(yǎng)碳水化合物代謝的途徑的首次描述,該途徑可能為布魯氏菌對赤蘚糖醇的優(yōu)先代謝及其在致病性中的作用提供線索。
我們通過使用雙螺桿捏合機配制由赤蘚糖醇和多孔二氧化硅組成的復合顆粒,從而提高了赤蘚糖醇的壓實性。方法和結(jié)果:用復合顆粒配制的赤蘚糖醇基片劑直接壓實,我們估計它們的硬度和脆性。使用 Heckel 分析和力-位移曲線估計赤蘚糖醇粉末床(包括復合顆粒)的壓縮性能,并通過粉末 X 射線衍射法、熱分析和氮氣吸附研究研究了復合顆粒的物理狀態(tài)。 在赤蘚糖醇的熔融溫度 (120 °C) 下制備的由復合顆粒配制的直接壓實赤蘚糖醇片劑表現(xiàn)出高硬度和低脆性。一項壓力傳遞研究表明,在 120 °C 下制備的復合顆粒配制的赤蘚糖醇粉末床具有較高的可塑性和較低的彈性。 復合顆粒的物理狀態(tài)表明,復合顆粒中的赤蘚糖醇被吸附到多孔二氧化硅上,隨后由于赤蘚糖醇熔融溫度下的高機械力,赤蘚糖醇結(jié)晶度降低。結(jié)論:用復合顆粒配制的赤蘚糖醇在 120 °C 下加工后,提高了赤蘚糖醇的致密性。 這受到復合顆粒中赤蘚糖醇結(jié)晶度降低的影響。
“149-32-6”是赤蘚糖醇的CAS號,以下是對赤蘚糖醇的詳細介紹:
CAS號:149-32-6
中文名稱:赤蘚糖醇
英文名稱:Erythritol;meso-Erythritol;1,2,3,4-Butanetetrol;meso-1,2,3,4-Tetrahydroxybutane
其他名稱:赤蘚醇、赤丁四醇、原藻醇、赤絲醇、(R,S)-1,2,3,4-丁四醇、赤絲草醇、內(nèi)消旋赤蘚糖醇
分子式:C4H10O4
分子量:122.12
EINECS號:205-737-3
外觀:白色四方棱形結(jié)晶或白色至類白色結(jié)晶粉末
熔點:118~120°C
沸點:329~331°C
密度:1.451g/cm3(或相對密度1.45)
折射率:1.4502(估計值)
閃點:329~331°C
溶解性:極易溶于水(飽和溶液約61克溶于100克水),溶于吡啶(飽和溶液2.5%),微溶于醇,幾乎不溶于醚。溶解度H2O為0.1g/mL,透明至幾乎透明,無色。
酸度系數(shù)(pKa):13.9(25°C)
穩(wěn)定性:穩(wěn)定,與強氧化劑不相容。
赤蘚糖醇是一種零熱量、味道好的填充型甜味劑,適用于各種無糖與減少熱量型食品和飲料。具體來說,它可用于以下方面:
食品:巧克力、焙烤制品、餐桌糖、軟飲料、糖果、口香糖、酸奶、餡料、餅干涂層、果凍、果醬等。
其他:作為高甜度甜味劑的稀釋劑,以及在制藥、化妝品等行業(yè)中的應用。
人體耐受性:赤蘚糖醇能被小腸迅速吸收,且研究表明它不會在人體內(nèi)發(fā)酵。因此,食用含有大量赤蘚糖醇的食品后出現(xiàn)脹氣和輕瀉副作用的情況微乎其微。成人可以良好耐受在日常中通過各類食品和飲料來源每日攝取1克/每公斤體重的赤蘚糖醇。
血糖影響:單劑量和為期14天的臨床研究證明,赤蘚糖醇不會影響血糖或胰島素水平。在糖尿病患者中進行的臨床研究得出結(jié)論,在為糖尿病患者定制的食品中用赤蘚糖醇取代蔗糖可能是安全的。當然,糖尿病患者應考慮含赤蘚糖醇食品中其他成分對其飲食的影響。
牙齒健康:與其他多元醇不同,赤蘚糖醇對牙齒安全無害,且不會被口腔細菌代謝。因此,赤蘚糖醇是非致齲性的。
安全性研究:通過對人和動物進行的多項安全性研究,包括動物短期和長期喂養(yǎng)、多代繁殖和致畸研究,赤蘚糖醇在既定用途下作為食品成分的安全性已得到證實。
制備:赤蘚糖醇可通過化學合成或微生物發(fā)酵等方法制備。
來源:赤蘚糖醇最初由蘇格蘭化學家約翰·斯騰豪斯(John Stenhouse)在研究從地衣中提煉染料時無意中發(fā)現(xiàn)。如今,它可通過工業(yè)化生產(chǎn)獲得。
綜上所述,赤蘚糖醇是一種具有廣泛應用前景和良好安全性的甜味劑
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王玲