D-阿洛酮糖是一種在自然界中極為稀有且價(jià)格昂貴的糖類(lèi)，而其熱量?jì)H為蔗糖的0.3%，因此對于肥胖和糖尿病患者而言，它是一種理想的蔗糖替代品。農業(yè)廢棄物中纖維素酶解后會(huì )生成大量葡萄糖，這使利用廉價(jià)農業(yè)廢棄物制備高附加值D-阿洛酮糖成為一種途徑。然而農業(yè)廢棄物結構非常復雜，除了纖維素外，還含有大量的半纖維素；而半纖維素的存在一方面會(huì )制約纖維素的酶解。另一方面其降解產(chǎn)物會(huì )加劇后期D-阿洛酮糖的分離純化難度。因此，移除農業(yè)廢棄物中的半纖維素是制備高純度D-阿洛酮糖的關(guān)鍵。
利用玉米秸稈生產(chǎn)D-阿洛酮糖流程圖。論文作者供圖
陜西省生物農業(yè)研究所農業(yè)生物技術(shù)研究中心團隊研發(fā)過(guò)氯化銨預處理新方法，成功去除玉米秸稈中約97%半纖維素的同時(shí)，還打破了農業(yè)廢棄物細胞壁結構，顯著(zhù)提高了纖維素多糖的生物轉化效率。隨后，他們利用葡萄糖異構酶和阿洛酮糖異構酶將纖維素降解產(chǎn)物定向轉化為高附加值的D-阿洛酮糖。另外，該團隊進(jìn)一步通過(guò)離子交換樹(shù)脂脫鹽、分離純化、冷凍干燥等工藝步驟，最終得到了純度高達99.4%的D-阿洛酮糖。
上述相關(guān)成果內容刊發(fā)于新出版的環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的國際期刊《清潔生產(chǎn)雜志》上。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.140717
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