木糖醇的生物合成課件

木糖醇的生物合成木糖醇定義木糖醇是木糖代謝的正常中間產(chǎn)物，純的木糖醇，外形為白色晶體或白色粉末狀晶體。在自然界中，廣泛存在于果品、蔬菜、谷類、蘑菇之類食物和木材、稻草、玉米芯等植物中。它可用作甜味劑、營(yíng)養(yǎng)劑和藥劑在化工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)中廣泛應(yīng)用。木糖醇的結(jié)構(gòu)我國(guó)自1970年開(kāi)始生產(chǎn)木糖醇，到1985年，國(guó)內(nèi)有保定化二、浙江開(kāi)化、吉林一化三家木糖醇企業(yè)，生產(chǎn)能力1500噸／年。到1996年全國(guó)已發(fā)展到木糖、木糖醇企業(yè)60余家，總生產(chǎn)能力達(dá)到近3萬(wàn)噸／年。目前，能開(kāi)工的僅十余家生產(chǎn)企業(yè)，但總生產(chǎn)能力超過(guò)原60家企業(yè)生產(chǎn)能力。生存下來(lái)的企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大了，通過(guò)加強(qiáng)企業(yè)管理，企業(yè)得以生存和發(fā)展。生產(chǎn)工藝化學(xué)合成法原料→水解→中和→濃縮→脫色→離子交換→濃縮→加氫→濃縮→結(jié)晶→分離→包裝原料→水解→脫色→離子交換→濃縮→離子交換→加氫→離子交換→濃縮→結(jié)晶→分離→包裝

生產(chǎn)工藝生物轉(zhuǎn)化法進(jìn)入21世紀(jì)，隨著生物技術(shù)進(jìn)步，構(gòu)建一步發(fā)酵葡萄糖生產(chǎn)木糖醇的基因工程菌成為了研究熱點(diǎn)。2007年，Danisco公司利用Bacillussubtilis有較強(qiáng)五碳糖合成能力的特點(diǎn)，以此菌為宿主菌，克隆表達(dá)了木糖醇磷酸脫氫酶(Xylitolphosphatedehydrogenase,XPDH)基因，在原有途徑基礎(chǔ)上延伸木糖醇合成途徑，結(jié)果這株工程菌的葡萄糖搖瓶發(fā)酵生產(chǎn)木糖醇濃度達(dá)23g/L，對(duì)葡萄糖轉(zhuǎn)化率為22%。芬蘭國(guó)立技術(shù)研究中心(VTT)和Danisco公司合作研究，以普通釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)為宿主菌，在原有的磷酸戊糖途徑(Pentosephosphatepathway,PPP)基礎(chǔ)上，增加了木糖醇脫氫酶(XDH)和磷酸糖磷酸酶(Sugarphosphatephosphatase,Ptase)兩個(gè)酶基因，延長(zhǎng)了木酮糖-5P到木糖醇路線。一步法發(fā)酵葡萄糖生產(chǎn)木糖醇工藝路線圖A:Danisco公司構(gòu)建的基因工程菌B.subtilis中木糖醇的代謝途徑；B:Dan