D-阿拉伯糖醇
D-阿拉伯糖醇又称为D-树胶糖醇,其天然形式首次被FREREJACQUEM等发现存在于蘑菇中,随后LINDBERGB等在地衣中也发现其存在,迄今为止,在自然界中以天然状态存在的D-阿拉伯糖醇仅在这两类物种中发现.D-阿拉伯糖醇与戊糖醇系列中的D-木糖醇,D-核糖醇互为同分异构体,标准状态下为白色棱柱形结晶,味甜,易溶于水,12℃时以1∶48的比例溶于体积分数90%的乙醇溶液,不溶于乙醚,熔点103℃,旋光度130°.自然界中存在的D-阿拉伯糖醇含量很少,直接提取所需原料的费用昂贵,不经济且困难.用化学法也可得到D-阿拉伯糖醇,即通过D-阿拉伯糖,D-来苏糖酸催化加氢得到D-阿拉伯糖醇,但化学合成法涉及的反应需要昂贵催化剂并在持续高温下进行,生产周期长且污染严重,在一定程度上限制了生产规模的扩大.因此,国内外许多学者开始尝试以生物转化的方式来完成D-阿拉伯糖醇的生产并进行了大量研究.生物法具有绿色,环保的优势,以活的微生物为细胞工厂,多种酶促反应生产D-阿拉伯糖醇,整个过程无需使用纯糖底物和化学催化剂,具有大规模化生产的运用潜力,在下游工程中该方法所得的产物更容易被分离除去,可有效提高D-阿拉伯糖醇的得率及纯度.
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葡萄糖代谢途径
葡萄糖产D-阿拉伯糖醇有两条途径:步,该六碳糖被6-磷酸葡萄糖激酶磷酸化生成6-磷酸葡萄糖,经转运进入磷酸戊糖途径(pentosephosphatepathway,PPP),然后转化成D-核酮糖-5-磷酸,D-核酮糖-5-磷酸经核酮糖激酶催化脱去磷酸基生成D-核酮糖,再由D-阿拉伯糖醇脱氢酶降解D-核酮糖生成D-阿拉伯糖醇,此为D-核酮糖生成途径.或者6-磷酸葡萄糖生成D-核酮糖-5-磷酸,D-核酮糖-5-磷酸经异构酶催化形成5-磷酸-D-木酮糖,再经D-阿拉伯糖醇脱氢酶降解D-木酮糖生成D-阿拉伯糖醇,此为D-木酮糖生成途径. 2. 甘油代谢途径
进入酵母细胞后,甘油的代谢分为磷酸化途径和氧化途径.对于磷酸化途径,甘油通过简单的扩散或主动运输吸收进入细胞后,经甘油激酶磷酸化形成3-磷酸甘油,再由甘油-3-磷酸脱氢酶氧化生成磷酸二羟丙酮(dihydroxyacetonephosphate,DHAP),此为磷酸化途径.在氧化途径中,甘油经过甘油脱氢酶生成二羟基丙酮,然后再由二羟基丙酮激酶转化成磷酸二羟丙酮.上一途径生成的磷酸二羟丙酮被转化成3-磷酸甘油醛,再经糖异生途径生成6-磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径,遵循6-磷酸葡萄糖类似的途径.
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