알룰로오스 분말은 무엇으로 만드는가?

D알룰로스 (D-psicose또는 D-allulose)는 매우 적은 양으로 자연적으로 발생하는 단당류이다.물, 메탄올, 에탄올에는 녹지만 아세톤에는 녹지 않는다.녹는점은 109 °C이다.D 알룰로스는 D의 이입체 이성질체이다 C3위치의 과당과 희귀당의 알도펜토오스 이성질체 D 알를로스 (그림 1). (그림 1). 자연에서 무화과, 사탕수수 당밀, 말린 과일, 설탕 제품, 밀 및 Tribulus 속의 식물에서 소량으로 발견됩니다.

D 알룰로스는 특별한 이로운 특성을 가지고 있다제로 칼로리, 혈당 조절, 산화 방지 등 인체를 위해.단맛은 수크로스 (70%)와 비슷하며 [1] 대규모 적용 가능성이 가장 큰 수크로스 대용품으로 꼽힌다.D와 비교했을 때 과당과 D 포도당, D 알룰로오스는 더 많은 항산화 물질을 생성할 수 있어 식품의 항산화 상태를 오랫동안 유지하고 식품의 맛, 색, 질감을 보존할 수 있다 [2-4].

뿐만 아니라, 식물에 대한 효능도 상당하다.일본 가가와대학 연구진은 d-알룰로스가 벼와 같은 작물이 해충을 방어하도록 유도하고 식물의 생장을 조절한다는 사실을 발견했다 [1].2011년 미국 식품의약국 (FDA)은 d-알룰로스가 일반적으로 식품에 대한 안전 (GRAS)으로 인정된다고 결정했다.d-알룰로스는 감미료 또는 식품 첨가물의 구성 요소로 사용될 수 있으며, 다이어트, 건강 관리 의학 및 농업 분야에서 광범위한 응용 전망이 있습니다.새로운 유형의 기능성 감미료로서, 그 거대한 상업적 가치와 시장 전망은 개발을 기다리고 있습니다.본 논문에서는 D-allulose의 물리화학적 특성, 합성공정 및 유전공학적 개질에 대한 연구 진행 과정을 살펴보고, D-allulose의 발전 가능성을 예측하고 향후 연구 동향에 대한 이론적 준거 제시를 위해 D-allulose3-epimerase를 대상으로 한 D-allulose의 발전 가능성에 대해 논의하였다.

1 D 알룰로스 합성 전략

D  화학allulose의 합성주로 포도당을 원료로, 몰리브데이트를 촉매로 사용하고, 화학적 촉매, 크로마토그래피 분리 및 정제, 농도와 결정화를 거쳐 결정 D를 준비한다 allulose [5].빌리크 등 [6]이 D의 생산을 촉매했다 D의 allulose 산성 용액에 몰리브덴 데이트 이온을 첨가하여 프럭토스를 만든다.그러나 얻어진 혼합물에는 0.5%의 D만 포함되어 있었다 allulose  0.5%에 불과했고, 혼합물에는 4.5%의 d-소르비톨, 1.0%의 d-타가토스와 다른 물질도 포함되어 있었다.수율이 낮았고, 부산물이 많아 이후의 분리 및 정제에 도움이 되지 않았다.맥도날드 [7]는 3단계 화학 방법을 사용하여 1,2:4,5-di-O-isopropylidenebeta-D-fructofuranose 산화 및 환원을 전환하여 D allulose다.

Doner [8] 삶은 D D 알룰로오스를 준비하기 위해 에탄올과 트리에틸아민의 혼합물에 과당.D를 준비하는 거의 모든 화학적 방법 알룰로오스는 낮은 수율, 번거로운 후속 분리작업, 중금속 및 산성폐수의 쉬운 오염, 많은 부산물 등의 문제점을 가지고 있다.화학합성에 비해 친환경적인 생물학적 방법은 새로운 연구 거점으로 각광받고 있다.D를 합성하기 위한 생물학적 방법 알룰로스는 D를 사용한다 과당 기질 로서 그리고 catalyses D ⁃ psicose 3 ⁃ epimerase (DPE 효소) 또는 D ⁃ tagatose 3 ⁃ epimerase (효소)을 수행하는 방법 D ⁃ psicose 3 ⁃ epimerase 반응에 D  프럭토스는 이입체 이성화 반응에 의해 발생한다.제품 시스템에서 D 과당의 함량이 높기 때문에 최종 제품을 얻기 위해 이온 교환 수지에 의해 제품을 분리 및 정제해야합니다.화학적방법과 비교할 때 D 알룰로오스의 생물적합성은 원가가 낮을뿐만아니라 안전하고 환경친화적이며 오염을 일으킬 가능성이 적어 발전전망이 넓다.

2 D 알룰로스 생합성

2. 주요 효소의 스크리닝 1

1993년 일본의 학자 이즈모리 등 [9]은 케토세스의 C3위치를 나타낼 수 있는 녹농균 cichorii ST 24에서 d-알룰로스 3-에피머화 효소를 처음으로 보고하였다.이 효소는 d-타가토스에 가장 특이적이어서 DTE 효소 [10]로 명명되었다.Agrobacterium tumefaciens 로부터 DPE 효소는 구체적으로 d-과당 (700 g/L)을 촉매하여 d-알룰로스 (230 g/L)를 얻을 수 있으며, 전환율은 32.9%이다 [11 12].토양으로부터 Rhizobium (Sinorhizobium sp.)을 톨루엔으로 처리한 후 투과성이 있어 700 g/L D fructose (3.9 mol/L)를 촉매하여 최적의 조건 [13]에서 37 g/L D aldonic acid를 생성한다.

지 앙 Bo' 장난 대학의 s 팀은 뉴 D에 대한 심사에 전념하고 있다 알룰로스 산업 균주.그들은 D 가 높은 물고기 연못 물 샘플에서 균주를 걸러냈다 allulose를 산출하고 이를 Rhodobacter sphaeroides로 확인하였으며, 이를 Rhodobacter sphaeroides SK011로 명명하였다.이 균주는 d-과당 (36 g/L)을 기질로 사용하였을 때 6.54%의 수율로 d-알룰로오스를 생산할 수 있다.연구결과 Rhodobacter sphaeroides SK011이 생산하는 DTE 효소가 C3위치에서 d-과당의 dia입체화를 일으켜 d-알룰로오스를 생성하는 것으로 추론된다.d-프럭토스를 d-알룰로오스로 생변환시키는 능력을 가진 균주가 중국에서 처음으로 보고되었다 [14].최근년간 국내외 학자들은 잇달아 부동한 균주의 DTE와 DPE 효소를 발견하여 진일보를 위해 튼튼한 연구토대를 마련했다.구체적인 상황은 하기 표 1에 요약되어 있다.

표 1에서 볼 수 있듯이, Dorea sp. DPE 및 R. sphaeroides 로부터 DTE의 최대 효소활성에 해당하는 pH는 각각 6.0 및 9.0 이며, 다른 DPE 및 DTE의 최대 효소활성에 해당하는 pH는 7.0~8.0이다.R. sphaeroides 로부터 DTE의 최대 효소활성에 해당하는 온도는 40℃ 이며, T. primita& 로부터 DPE의 최대 효소활성에 해당하는 온도는 40℃이다#39;s DPE와 Dorea sp.'s DPE 최대 효소 활성은 70 °C의 온도에 해당하며, 다른 DPE와 DTE의 최대 효소 활성에 해당하는 온도는이 두 온도 사이에 있다.대부분의 DPE는 Co2+의 존재에서 높은 효소 활성을 나타낸다.60 °C에서 C. cellulolyticum의 DPE 효소의 반감기는 408분으로 DPE와 DTE에 대해 보고된 열 안정성으로는 단연 최고이다.F. plautii DPE 효소는 750 g/L D 과당을 pH 7.0, 65 °C에서 60분간 반응시키는 촉매로 239 g/L D 알룰로오스를 생성할 수 있으며, 전환율은 32%, 생성 강도는 최대 353 g/(L·h)이다.Desmospora sp.의 DPE와 Dorea sp.의 DPE는 D fructose와 D allulose에 대한 전환율이 가장 높고;또한, D 과당 및 D 알룰로오스의 D 과당 및 D 알룰로오스 반응에 의해 촉매되는 반응은 가역적이다.흥미롭게도, 대부분의 DPE는 d-과당으로부터 d-과당의 생산에 비해 2~3배 더 효율적으로 d-과당으로부터 d-과당의 생산을 촉매한다 (단, d-과당 7을 촉매하는 C. scindens DPE는 제외한다.2배), 효소가 D의 촉매작용에 더 도움이 됨을 나타낸다 allulose다.현재, D의 산업 생산을 촉진하고 있습니다 알룰로스는 과학자들에게 어렵고 뜨거운 주제로 남아 있으며, 산업 생산에 적합한 효율적인 촉매 효소를 선별하는 것은 병목 현상이 되었습니다.

효소/세포 촉매 2.2

효소/세포 촉매 기술은 식품생명공학 분야에서 매우 중요하다.와인 제조 및 치즈 생산에서부터 낙농 산업, 제빵 산업, 육류 가공, 전분 및 설탕 산업, 오일 산업 및 식품 안전 테스트, 음료 및 주스 산업 등에 이르는 공정에 관여합니다.대부분의 효소들은 화학반응의 활성화 에너지를 감소시키거나 기질을 활성화시켜 반응속도를 크게 높임으로써 화학평형에 영향을 주지 않고 반응과정을 크게 가속시킬 수 있다.

이러한 장점은 식품 산업의 개발 사고와 매우 일치하며 효소/세포 촉매 기술 또한 d-알룰로스의 산업 생산을위한 주류 기술이되었습니다.바이웨이 등 [26]은 클 로스cellulolyticum H10에서 dpe 유전자를 복제하여 B. subtilis에서 발현하고 정제하였다.정화의 최적 조건에서 2. 5 μ g DPE 효소의 생산을 촉발시에서 D-allulose 500 μ L의 D-fructose D-allulose을 생산하는 솔루션 (10 g/L),과 27.3%의 전환 율이다.

A. tumefaciens (AtDPE)의 DPE 효소는 열안정성이 떨어진다.단백질 공학 기술에 의해 변형된 후, DPE 효소는 최적의 반응 조건에서 700 g/L d-과당으로부터 178 g/L d-알룰로스의 생산을 촉매할 수 있으며, 전환율이 25%;야생형 AtDPE 효소는 107 g/L D 밖에 생성하지 못한다 allulose [27]이다.전세포를 이용하여 D의 생성을 촉매한다 D의 allulose 과당은 효소촉매작용보다 더 편리하다.A. tumefaciens의 이중 돌연변이 I33L/S213C의 dpe 유전자는 대장균에서 발현되었다.4 g/L의 균체는 700 g/L의 d-과당을 촉매하여 230 g/L의 d-알룰로스를 생산할 수 있으며, 전환율은 33%이다.그러나 조제효소 추출물을 반응에 사용하였을 때는 D 가 182 g/L에 불과하였다  알룰로스, 전환율 26% [28].또한 C. cellulolyticum의 dpe 유전자가 대장균에 발현된 후 배양 국물을 직접 750 g/L d-과당을 촉매하여 218 g/L d-알룰로오스를 얻을 수 있었으며 전환율은 29%에 달했다 [17].Clostridium bolteae의 dpe 유전자가 E. coli에서 발현된 후, 2 g의 C. bolteae cell dry powder 가 750 g/L D fructose를 216 g/L D aldonic acid로 전환하는 촉매역할을 하였으며, 28.8%의 전환율을 보였다 [16].

2. 3 고정화 기술

고정화 효소/세포는 자유 효소와 비교하여 효소의 안정성을 더욱 향상시키고, 효소의 서비스 수명을 연장할 수 있으며, 자유 효소가 어울릴 수 없는 제품 분리 및 재사용성에 장점이 있습니다.그러므로 d-알룰로오스의 산업적 생산은 종종 고정화 효소나 고정화 세포 기술을 사용한다.Itoh 등 [29]은 배양된 Pseudomonas sp. ST 24에서 DTE (PsDTE)를 추출하여 Chitopearl beads BCW 2503 carrier에 효소를 고정시켰다.

d-과당을 첨가한 후 48시간 반응 후 약 20%의 과당이 d-알룰로스로 전환되었다.추가 최적화 후, 치토퍼 비드 BCW 2510 고정화 PsDTE는 60 d에 대해 40 °C에서 반응한 후 d-과당의 25%를 d-알룰로스로 전환할 수 있다 [30].Agrobacterium tumefaciens의 DPE (AtDPE) 촉매 공정에서 반응 시스템에 붕산을 첨가하면 전체 촉매 공정의 전환 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.이는 붕산이 D-allulose에 결합하는 능력이 붕산이 D-fructose에 결합하는 능력보다 강하기 때문이다.가역반응 과정에서 붕산이 d-알룰로스와 결합한 후, 계의 d-알룰로스의 농도는 감소한다.전체 반응 시스템의 균형을 유지하기 위해 더 많은 기질 (d-과당)이 반응의 전진 방향 (d-알룰로스)으로 이동한다.농도 감소 합니다.전체 반응 시스템의 균형을 유지하기 위해, 더 많은 기질 (D 과당)이 반응의 전진 방향 (D 알룰로스)으로 이동한다.

단, 붕산의 경우 첨가할 수 있는 양에 한계가 있다.붕산의 몰비가 0.6이 되면 생성되는 d-알룰로오스의 양은 최대치에 이른다.몰비가 0.6을 넘으면 생성되는 d-알룰로오스의 양이 감소하는 경향이 있다 [31].듀올라이트 A568 비드를 고정화 캐리어로 사용할 경우, 붕산을 첨가한 d-알룰로스의 수율 (441 g/L)과 고정화 AtDPE의 반응 전환율 (63%)은 붕산을 첨가하지 않은 고정화 AtDPE보다 2.3배 높고, 생성 강도는 붕산을 첨가하지 않은 고정화 효소보다 1.3배 높다 [32].통산 3회 [32].

Thermus thermophilus의 포도당 이성질화효소기와 AtDPE 돌연변이 (Ile33Leu/Ser213Cys)를 Saccharomyces cerevisiae 포자의 세포벽에 동시에 고정시켰을 때, 포도당을 D-allulose로 전환하는 촉매작용의 전환율은 12%였다 [33].Ruminococcus sp.의 dpe 유전자는 Bacillus pumilus에서 클로닝되어 발현되었다.DPE 효소용액을 정제하여 음이온교환수지에 고정화한 후 고정화 효소는 10회 반복 사용후에도 약 70%의 효소활성을 유지하였으며 촉매반응의 전환율은 26%에 도달할 수 있었다.원래 세균이 생산하는 DPE와 비교해 보았을 때, DPE 효소는 원래 세균이 생산하는 DPE에 비해 단백질 용해도, 생물학적 활성과 발현 및 분비가 크게 향상되었다 [34].

유전공학적 방법 3 

3.1 효소의 구조

d-알룰로오스의 산업적 생산을 달성하기 위하여 연구자들은 분자생물학 기법을 이용하여 DPE 효소를 유전적으로 조작하여 산업적 응용의 가능성을 부여하였다.AtDPE의 단백질 결정구조를 x 선 회절 기술을 이용하여 분석하였으며, 이를 통해 DPE의 촉매 메커니즘을 더욱 자세히 살펴볼 수 있다.분자 모델링을 통해 AtDPE는 그림 2(a) [35]에서 볼 수 있듯이 4개의 동일한 소단위 a, B, C, D로 구성된 tetrameric protease 임이 밝혀졌다.각 subunit는 8로 이루어 져 있 β-folds과 12 명의 α-helices, 그리고 8 β-folds들은 12 α 단단히 둘러싸여 있 으며-helices, 그림 2에 표시 된 대로 (b) [35].효소는 금속 이온에 의존하는 효소이다.Glu150, Asp183, His209, Glu244는 금속이온과 결합하여 AtDPE의 활성중심을 형성한다.Trp112, Glu156, Arg215는 효소 기질 결합을 위한 핵심 부위이다 [36].P. cichorii DTE (PcDTE)의 3차원 구조는 PcDTE 가 AtDPE와 유사한 촉매 부위 및 공간 구조를 가지며, 그림 3과 같이 Mol a, Mol B, Mol C, Mol D [21]의 4개의 소단위로 구성되어 있음을 보여준다.

Choi 등 (36)은 error-prone PCR을 이용하여 무작위로 AtDPE를 변이시키고 안정성이 높은 두 개의 돌연변이 균주인 Ser213Cys와 Ile33Leu를 스크리트하였다.동시에 이중 돌연변이 Ile33Leu/Ser213Cys (265분) 반감기는 AtDPE, Ser213Cys 및 Ile33Leu에 비해 각각 26, 9, 4배로 나타나 이중 돌연변이의 열 안정성이 중첩돌연변이에 의해 시너지 효과를 낼 수 있음을 알 수 있었다.최 등 [36]은 분자 시뮬레이션 분석을 통하여 돌연변이 균주의 열적 안정성의 변화가 수소결합의 증가와 쌓기 때문일 것으로 보았다.Zhang 등 37)은 다양한 첨가제가 DPE의 저장 안정성에 미치는 영향을 circular dichroism과 fluorescence chromatography를 이용하여 연구하였다.그들은 다는 것을 발견 α-helix 구조는 DPE의 구조적 안정과 밀접 한 관련이 있다.어떤 첨가물 (황산 망간, 과당, 같은과 에틸렌 글리콜)를 보호 할 수 있 α-helix, DPE 효소의 구조를아 스 코 르 브 산 가에 파괴적인 영향을 미치 반면 α-helix 구조 입니다.

최근 많은 DPE/DTE의 결정 구조가 잘 이해되고 있지만, 이들의 촉매 메커니즘은 여전히 명확하게 정의되지 않고 있다.촉매작용과 기질에 결합하는 특정 아미노산 부위의 역할을 규명하기 위하여 site-directed mutagenesis를 이용하여 이러한 아미노산 잔기를 특정 종류의 아미노산으로 대체하고 그 특성을 측정한다.이를 통해 기질의 특이성과 효소촉매작용을 이해할 수 있는 기초가 된다.Agrobacterium sp. ATCC31749와 AtDPE 로부터 DPE (AsDPE)의 아미노산 서열을 비교 분석한 결과 AsDPE와 AtDPE 가 98% 유사하지만 (단 6개의 아미노산만 다름), AtDPE의 특정 활성 (8.89 U/mg)은 AsDPE (90.5 U/mg)의 10%에 불과하였다.

이들 6개 부위가 효소활성에 미치는 영향을 추가적으로 검증하기 위하여 AtDPE의 인터페이스 상호작용을 모방할 수 있도록 site-directed mutagenesis를 통해 다양한 돌연변이 균주를 제작하였다.효소활성이 야생형 AsDPE의 25.5%에 불과한 돌연변이 균주 Asn234Asp를 제외하고, 각 subunit 돌연변이의 표면에 위치한 나머지 5가지 잔류물의 효소활성은 AsDPE 효소활성의 15% 감소만을 가져오는 것으로 나타났다.이는 위치 234의 Asn이 중요한 인터페이스 잔여물임을 보여준다.부위가 Asp로 돌연변이된 후에는 효소활성이 74.5% 소실된다.그 이유는 돌연변이 후 테트라머 인터페이스 주위의 수소결합망이 변하여 (그림 4) 효소& 가 약화되기 때문일 것이다#39;s의 D-fructose [38]결합 능력.

3.2분자생물학적 변형 (Molecular biological modification)

Romero 등 [39]은 이중 효소 결합 발현 시스템이 많은 장점을 가지고 있음을 발견하였다.두 효소가 서로 가까이 있을 때 제1 효소는 제2 효소가 반응하기 좋은 미세환경을 조성하여 제2 효소가 충분한 기질을 가지고 있어 효소에 비해 기질의 확산시간을 줄일 수 있으며보다 효율적으로 반응을 촉진시킬 수 있다.Men 등은 Bacillus sp. 바실러스 (Bacillus sp.) D glucose isomerase (GI) 유전자와 루멘미생물 (Ruminococcus sp.) DPE 유전자를 E. coli BL21 균주로 공동 변환하여 D allo-ke을acid one-step 촉매 시스템을 구축하였으며, 포도당을 최대 16%까지 D allo-keto acid로 전환하는 것을 촉매할 수 있다.이와 유사하게, Acidothermus cellulolyticus의 GI와 Dorea sp. CAG 317의 DPE의 결합은 500 g/L d-포도당 [41]으로부터 89.1 g/L d-알룰로스의 생성을 촉매할 수 있는 공동 발현계를 형성한다.

4. D-allulose의 분리 및 정제

D 제작시 D를 분리하기 위해 기질의 효소촉매작용으로 얻은 생성물인 알룰로오스를 더 분리할 필요가 있다 D 과당 및 기타 당으로부터 알룰로스를 얻어 고순도 D allulose다.D에 대한 지식 부족으로 인해 알룰로오스 및 측정 방법에서의 한계, D의 구체적인 내용 식품에 함유된 알룰로오스는 거의 보고되지 않는다.수년 동안, d-알룰로스의 분리가 d-프럭토스에서 문제가 되어 왔다.이 둘은 분자량, 분자크기, 전하 등 물리적, 화학적 특성이 비슷하기 때문에 일반적인 분리방법으로는 d-프럭토스와 d-알룰로오스를 완전히 분리하기 어렵다.

모의 이동층 (SMB) 기술은 크로마토그래피 분리 원리에 기반한 분리 방법이다.

고정상으로 이온교환수지 (ion exchange resin)를 사용한다.운전비용이 저렴하고 조작이 간단하며 분리효과가 좋기 때문에 대규모 연속생산에 적합하여 현재는 설탕 제품의 분리에 널리 사용되고 있다 [42].Nguyen 등 [43]은 Dowex 50WX4 Ca2+ 이온교환수지를 고정상으로서 사용하고 SMB 공정을 모사하였다. 과정, 그리고 마침내 그것을 발견했습니다:D 알룰로스의 순도와 수율은 99였다.04%와 97.각각 46%인 반면, 라피네이트 (D 과당)의 순도와 수율은 99.06%와 99.각각 53%이다.

최적화된 운전조건에서 완전분리가 이루어졌습니다 (추출순도 99.36%, 라피네이트 순도 9 99.67%)이다.모의결과 및 실험결과 일치도가 높고 양호한 분리결과를 나타냈으며, 이는 효율적인 분리기술로서 SMB 가 실제 d-알룰로오스 생산에 사용될 수 있음을 의미한다.Wagner 등은 SMB를 이용하여 연속 크로마토그래피에서 다단계 효소 폭주의 작동을 실현할 수 있음을 보여주었다.transglucosidase, D-xylose isomerase 및 DTE 효소를 이용하여 중간체 D-glucose와 D를 통해 효율적으로 D-allulose를 생산할 수 있다 과당, 효율적으로 D를 생성 정제 및 분리하여 최종 순도 99를 얻을 수있는 알룰로스.9%와 89%의 수익률이다.

Li 등 [45]은 음이온교환수지를 이용하여 d-과당을 글루콘산으로 전환하였으며, 이는 d-알룰로스로부터 쉽게 분리된다.전체 시스템은 고정화된 포도당 이성질효소 (GI)와 고정화된 포도당 산화효소 (GOD)를 각각 포함하는 두 개의 연속적으로 저은 반응기 (CSTRs)로 구성됩니다.이 반응은 먼저 고정화기의 촉매작용으로 d-과당이 d-포도당으로 전환되고, 고정화신의 촉매작용으로 글루콘산으로 전환된다.

마지막으로 글루콘산은 음이온교환수지 D309에 흡착되어 재활용된다.최종 결과는 제품이 SMB에 많이 희석되고 결정화 전에 많은 농도가 필요하다는 것을 보여준다.그러나이 효소계에 의한 정화 후 d-알룰로오스의 농도는 상당히 높기 때문에 많은 작동 시간을 절약하고 산업 분야에 매우 적합합니다.SMB에 사용되는 흡착제 매트릭스는 상대적으로 비싸지만,기 및 신 효소를 고정하기 위해 사용되는 재료와이 시스템에 사용되는 음이온 교환 수지는 산업계에서 일반적이고 저렴하기 때문에 공정 운영 및 규모 확장이 쉽습니다.최종적으로 d-알룰로스의 정제율은 91.2%에 달하였고, 대부분의 d-과당을 시스템에서 제거하였으며, 정제된 d-알룰로스를 >99%의 순도로 추가 결정화하였다.

요약 및 전망 5

최근 d-알룰로스는 자크로스의 이상적인 대체제로 인정되고 있다.자당과 비슷한 단맛이 있을 뿐만 아니라 칼로리가 없고 독성이 없으며 가공이 쉽다.그것은 의심할 여지 없이 우수한 시장 전망과 상업적 가치를 가진 이상적인 새로운 감미료입니다.그러나 현재 d-알룰로스는 다음과 같은 이유로 산업적으로 여전히 대량으로 생산될 수 없다:이처럼 대장균 내독소의 영향으로 인해 식품 안전 측면에서 숨겨진 위험이 있다.이와 동시에 식품급 DPE 및 DTE 효소 발현 숙주에 대한 개발 및 연구가 상대적으로 적은 실정이다.따라서, 다음 단계의 연구에서는 식품급 미생물 (예를 들어, Saccharomyces cerevisiae, Bacillus glutamicum, Bacillus subtilis 등)을 발현 호스트로 사용하여 산업용 생산을 위한 균주의 결함을 해결할 수 있다.② 현재 연구된 모든 DPE, DTE 효소들은 효소활성이 낮고 안정성이 떨어지는 등의 문제점을 가지고 있다.

효소 구조에 대한 일정한 이해를 바탕으로 목표 단백질에 상응하는 돌연변이나 개조가 이루어질 수 있다.효소 활성이 높은 균주를 개발하는 것은 여전히 길고 힘든 일이다.다시 말해 d-알룰로오스의 생산에 관한 대부분의 연구들은 d-프럭토스를 기질로 사용한다.그러나 과당에 비해 과당-포도당 시럽이 더 저렴하며 효소 촉매 하에서 d-알룰로스를 생산하는데 사용될 수도 있어 d-알룰로스의 산업 생산 비용을 줄이는데 유익하다.④ D allulose은 구체화 하기 어렵기 때문에, 그것은 그것의 최종 분리에 도움이 되지 않고 정화 반응에서 솔루션, 생산 과정의 어려움을 증가시 킬 것이 크게하고 작업을만 드는 복잡하다.현재 D를 유발할 수 있는 방법을 개발해야 합니다 결정화에 알룰로오스, 그래서 제품이 후속 복구에 도움이되고 분리 및 정제의 운영 비용을 줄이는 더 나은 분리 될 수 있습니다.연구가 계속 심화됨에 따라 d-알룰로스의 산업 생산에 적합한 고효율, 저비용 생산 방법의 개발은 궁극적으로 대중에게 혜택을 줄 것입니다.

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