赤藓糖醇是一种四碳多元醇,是一种生物甜味剂,可用于食品和制药行业。由于其独特的营养特性,它还被用作糖尿病和肥胖症患者特殊食品中的功能性糖替代品。方法和结果:赤藓糖醇主要使用嗜渗酵母通过微生物方法生产,并已使用 Aureobasidium sp. 和 Pseudozyma tsukubaensis 的突变菌株进行商业生产。由于工业生产规模的高产量和生产率,赤藓糖醇可作为生产其他糖的廉价起始材料。结论:本综述重点介绍了赤藓糖醇高效生产的方法,用于提高微生物中赤藓糖醇生产力的策略,以及赤藓糖醇的潜在生物技术应用。
代糖在糖尿病的饮食管理中很重要。赤藓糖醇是一种无热量的膳食散装甜味剂,可逆转糖尿病大鼠的内皮功能障碍。方法和结果:我们完成了一项初步研究,以检验赤藓糖醇对 2 型糖尿病患者血管功能的影响。参与者 (n = 24) 每天以橙味饮料形式食用赤藓糖醇 36 克/天,持续 4 周,并在基线和最终访视期间服用单剂量 24 克。我们评估了急性 (2 h) 和慢性 (4 周) 赤藓糖醇消耗前后的血管功能。急性赤藓糖醇改善了通过指尖外周动脉张力测量的内皮功能 (0.52 ± 0.48 至 0.87 ± 0.29 au,P = 0.005)。慢性赤藓糖醇降低中央脉压 (47 ± 13 至 41 ± 9 mmHg,P = 0.02),并倾向于降低颈动脉-股动脉脉搏波速度 (P = 0.06)。结论:因此,赤藓糖醇消耗急性改善了小血管内皮功能,长期治疗降低了中央主动脉僵硬。赤藓糖醇可能是糖尿病患者的首选糖替代品。
赤藓糖醇是几种 α-2 变形菌的重要营养物质,包括 N2 固定植物内共生菌和布鲁氏菌,布鲁氏菌是一种在生殖组织中发现这种四碳多元醇的全球病原体。方法和结果:赤藓糖醇代谢涉及激酶 EryA 磷酸化为 L-赤藓糖醇-4-磷酸,以及脱氢酶 EryB 将后者氧化为 L-3-四旋糖醇-4-磷酸。人们普遍认为,进一步的步骤涉及推定的脱氢酶 EryC 的氧化和随后的脱羧以产生磷酸丙糖。因此,以赤藓糖醇作为唯一的 C 来源的生长应该需要醛缩酶和果糖-1,6-二磷酸酶来产生必需的己糖-6-单磷酸。然而,我们观察到缺乏果糖-1,6-二磷酸酶的突变体在 Erythritol 上正常生长,并且假设为脱氢酶的 EryC 实际上属于木糖异构酶超家族。此外,我们发现 TpiA2 和 RpiB,磷酸丙糖异构酶和核糖 5-磷酸异构酶 B 的远距离同源物,是必需的,如前所述,根瘤菌。通过使用纯化的重组酶,我们证明了 L-3-四旋糖-4-磷酸通过 EryC(四旋糖-4-磷酸消旋酶)、TpiA2(D-3-四旋糖-4-磷酸异构酶;更名为 EryH)和 RpiB(D-赤旋糖-4-磷酸异构酶;更名为 EryI)催化的三个以前未知的异构化反应转化为 D-赤丝糖 4-磷酸,该途径与获得的赤丝-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来自在 (13)C 标记的赤藓糖醇上生长的细菌。然后,D-赤藓糖-4-磷酸被磷酸戊糖途径的酶转化为 3-磷酸甘油醛和 6-磷酸果糖,从而绕过果糖-1,6-二磷酸酶。结论:这是我们对仅通过 D-赤藓糖 4-磷酸喂养碳水化合物代谢的途径的首次描述,该途径可能为布鲁氏菌对赤藓糖醇的优先代谢及其在致病性中的作用提供线索。
我们通过使用双螺杆捏合机配制由赤藓糖醇和多孔二氧化硅组成的复合颗粒,从而提高了赤藓糖醇的压实性。方法和结果:用复合颗粒配制的赤藓糖醇基片剂直接压实,我们估计它们的硬度和脆性。使用 Heckel 分析和力-位移曲线估计赤藓糖醇粉末床(包括复合颗粒)的压缩性能,并通过粉末 X 射线衍射法、热分析和氮气吸附研究研究了复合颗粒的物理状态。 在赤藓糖醇的熔融温度 (120 °C) 下制备的由复合颗粒配制的直接压实赤藓糖醇片剂表现出高硬度和低脆性。一项压力传递研究表明,在 120 °C 下制备的复合颗粒配制的赤藓糖醇粉末床具有较高的可塑性和较低的弹性。 复合颗粒的物理状态表明,复合颗粒中的赤藓糖醇被吸附到多孔二氧化硅上,随后由于赤藓糖醇熔融温度下的高机械力,赤藓糖醇结晶度降低。结论:用复合颗粒配制的赤藓糖醇在 120 °C 下加工后,提高了赤藓糖醇的致密性。 这受到复合颗粒中赤藓糖醇结晶度降低的影响。
“149-32-6”是赤藓糖醇的CAS号,以下是对赤藓糖醇的详细介绍:
CAS号:149-32-6
中文名称:赤藓糖醇
英文名称:Erythritol;meso-Erythritol;1,2,3,4-Butanetetrol;meso-1,2,3,4-Tetrahydroxybutane
其他名称:赤藓醇、赤丁四醇、原藻醇、赤丝醇、(R,S)-1,2,3,4-丁四醇、赤丝草醇、内消旋赤藓糖醇
分子式:C4H10O4
分子量:122.12
EINECS号:205-737-3
外观:白色四方棱形结晶或白色至类白色结晶粉末
熔点:118~120°C
沸点:329~331°C
密度:1.451g/cm3(或相对密度1.45)
折射率:1.4502(估计值)
闪点:329~331°C
溶解性:极易溶于水(饱和溶液约61克溶于100克水),溶于吡啶(饱和溶液2.5%),微溶于醇,几乎不溶于醚。溶解度H2O为0.1g/mL,透明至几乎透明,无色。
酸度系数(pKa):13.9(25°C)
稳定性:稳定,与强氧化剂不相容。
赤藓糖醇是一种零热量、味道好的填充型甜味剂,适用于各种无糖与减少热量型食品和饮料。具体来说,它可用于以下方面:
食品:巧克力、焙烤制品、餐桌糖、软饮料、糖果、口香糖、酸奶、馅料、饼干涂层、果冻、果酱等。
其他:作为高甜度甜味剂的稀释剂,以及在制药、化妆品等行业中的应用。
人体耐受性:赤藓糖醇能被小肠迅速吸收,且研究表明它不会在人体内发酵。因此,食用含有大量赤藓糖醇的食品后出现胀气和轻泻副作用的情况微乎其微。成人可以良好耐受在日常中通过各类食品和饮料来源每日摄取1克/每公斤体重的赤藓糖醇。
血糖影响:单剂量和为期14天的临床研究证明,赤藓糖醇不会影响血糖或胰岛素水平。在糖尿病患者中进行的临床研究得出结论,在为糖尿病患者定制的食品中用赤藓糖醇取代蔗糖可能是安全的。当然,糖尿病患者应考虑含赤藓糖醇食品中其他成分对其饮食的影响。
牙齿健康:与其他多元醇不同,赤藓糖醇对牙齿安全无害,且不会被口腔细菌代谢。因此,赤藓糖醇是非致龋性的。
安全性研究:通过对人和动物进行的多项安全性研究,包括动物短期和长期喂养、多代繁殖和致畸研究,赤藓糖醇在既定用途下作为食品成分的安全性已得到证实。
制备:赤藓糖醇可通过化学合成或微生物发酵等方法制备。
来源:赤藓糖醇最初由苏格兰化学家约翰·斯腾豪斯(John Stenhouse)在研究从地衣中提炼染料时无意中发现。如今,它可通过工业化生产获得。
综上所述,赤藓糖醇是一种具有广泛应用前景和良好安全性的甜味剂
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刘盼盼