稀有糖的应用领域及制备方法？ ¹

背景及概述^[1]

稀有糖是自然界中含量较少的单糖及其衍生物，尽管获取困难，但不同种类的稀有糖具有各自独特的生理功能。它们在食品、医药、营养、农药、精细化工等领域有广泛应用，全球每年的交易量超过数吨。稀有糖及其核苷在抗肿瘤药物和抗病毒研发中显示出巨大的潜力。

L-古洛糖是一种稀有的己醛糖，可用作维生素C的合成前体和核苷类抗HIV病毒药物的合成中间体，具有较高的经济价值。目前，化学合成和酶法合成是制备稀有糖的两种主要方法。然而，化学合成方法操作复杂，产量低，环境污染严重，并且合成的稀有糖种类有限，无法满足市场需求。

稀有糖的应用^[2]

古洛糖是一种己醛糖，是半乳糖的C?3位的差向异构体。通过差向异构酶处理半乳糖可以得到古洛糖。古洛糖是一种优秀的低能量食品甜味剂和填充剂，能够促进人体内有益细菌双歧杆菌的生长和繁殖，并具有抑制高血糖、改善肠道菌群、不引起龋齿等多种生理功效。古洛糖还具有明显的抗肿瘤作用，有望开发成为抗肿瘤功能食品。研究人员开发了一种古洛糖片剂赋形剂，由含量为88%~96%的古洛糖、1%~5%的辛烯基琥珀酸淀粉酯、1%~5%的二氧化硅和1%~5%的白陶土组成。该赋形剂具有良好的流动性、成型度和脱模性，可以与药物和水一起直接压片制备药物片剂。古洛糖片剂赋形剂通过古洛糖、辛烯基琥珀酸淀粉酯、二氧化硅和白陶土的相互作用，制备的药物片剂具有优异的抗碎强度和较低的易碎性。

制备方法^[1]

一种制备L-古洛糖的方法是利用NAD+依赖的甘露醇脱氢酶和NADH氧化酶的全细胞生物催化剂，通过催化山梨醇氧化来制备稀有的己醛糖L-古洛糖。甘露醇脱氢酶来源于Apiumgraveolens的高效突变体，NADH氧化酶来源于Bacilluscereus。

通过构建共表达载体pACYCDuet-mdh-nox（甘露醇脱氢酶基因mdh位于多克隆位点I，NADH氧化酶基因nox位于多克隆位点II）和pACYCDuet-nox-mdh（NADH氧化酶基因nox位于多克隆位点I，甘露醇脱氢酶基因mdh位于多克隆位点II），将这两种质粒转化至大肠杆菌BL21，得到重组表达菌株E.coli(pACYCDuet-mdh-nox)和E.coli(pACYCDuet-nox-mdh)。通过酶比活力和目标蛋白可溶性表达量的评价指标，优化确定了这两株重组菌的诱导表达条件。E.coli(pACYCDuet-mdh-nox)的最佳诱导条件为温度20℃、IPTG浓度0.75mM、诱导时间18小时；E.coli(pACYCDuet-nox-mdh)的最佳诱导条件为温度25℃、IPTG浓度0.5mM、诱导时间14小时。

主要参考资料

[1]CN201810024498.3一种L-古洛糖的制备方法

[2]CN201210175932.0古洛糖片剂赋形剂、药物片剂及药物片剂的制备方法