Sản xuất trehalose

Một phần của tài liệu Tạo dòng và biểu hiện enzyme trehalose synthase chịu nhiệt từ vi khuẩn meiothermus ruber phân lập từ suối nước nóng ở việt nam (Trang 27 - 28)

Mặc dù hữu dụng của nó đã được công nhận, trehalose không được sản xuất trên quy mô công nghiệp cho đến năm 1994. Các phương pháp truyền thống để sản xuất, ví dụ chiết xuất từ nấm men hoặc cây quả, có năng suất quá thấp với chi phí quá cao để được sử dụng.

Để thực hiện sản xuất công nghiệp trehalose, năm 1994, Hayashibara, một hãng sản xuất tinh bột ở tỉnh Okayama, Nhật Bản, đã phát hiện ra một phương pháp không tốn kém sản xuất trehalose đại trà từ tinh bột. Họđã nghiên cứu các hệ thống enzym mới và đã thành công trong việc cô lập một hệ thống enzyme mới từ một dòng vi khuẩn thuộc chi Arthrobacter sp. Q36 phân lập từ đất . Hệ thống này đã được tìm thấy bao gồm hai loại enzyme mới: malto-oligosyltrehalose synthase (MTSase) và malto-oligosyltrehalose trehalohydorolase (hoặc MTHase). Trong bước đầu tiên, MTSase xúc tác sự glycosyl hóa glucose ở vị trí khử của maltooligosaccharide từ liên kết -1,4 đến liên kết -1,1 sau đó malto- oligosyltrehalose được tạo ra. Phân tử này có chứa nhóm trehalose ở cuối chuỗi saccharide. Tiếp theo, trehalose được giải phóng từ malto–oligosyltrehalose bởi enzyme MTHase. Con đường này không cần dẫn xuất đường năng lượng cao như đường phosphate hoặc đường nucleotide. Và những enzym này có thể hoạt động lặp lại trên 1, 4 glucan để sản xuất trehalose với năng suất lên đến 80%.

Hình 1.6. Cơ chế sản xuất Trehalose từ tinh bột [31]

Qui trình sản xuất trehalose được thể hiện trong hình 1.6. Đây là qui trình sản xuất trehalose ở qui mô công nghiệp được áp dung duy nhất hiện nay.Tinh bột được hoá lỏng bởi một amylase chịu nhiệt và được phân tách bởi isoamylase .Các amylose hình thành được chuyển đổi thành trehalose bởi hệ thống này. Hệ thống này bao gồm hai loại enzyme mới, MTSase và MTHase, hoạt động trên amylose hoặc tinh bột để sản xuất trehalose hiệu quả. Sử dụng quá trình này đã thành công trong việc giảm chi phí sản xuất của trehalose cho khoảng 100 lần so với chi phí ban đầu của nó.

Một phần của tài liệu Tạo dòng và biểu hiện enzyme trehalose synthase chịu nhiệt từ vi khuẩn meiothermus ruber phân lập từ suối nước nóng ở việt nam (Trang 27 - 28)