Almasav

A CAM-ban éjszakánként felhalmozódott almasavat diffúzióval részben szabadították fel protonált formájában (Lüttge és Smith, 1984), valamint az intakt izolált vakuoloktól különböző módon felszabaduló oldott anyagokat ATP, lipofil aminosav és Mg2 + jelenlétében (Dietz és mtsai. ., 1994b).

Kapcsolódó kifejezések:

Citromsav
Borkősav
Fumársav
Beágyazott gén
pH
Baktérium
Erjesztés
Mutáció
Élesztő

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

Ipari biotechnológia és árutermékek

3.15.5.1 Az almasav felhasználása

Az almasavat, amelynek világméretű fogyasztása 2006-ban 55 000 tonna volt, leginkább az ital- (51%) és az élelmiszeriparban (42%) használják, és az élelmiszer- és italgyártás 10% -os piacán főként savasítószerként működik (Chemical Industries). Az SRI tanácsadójának hírlevele 2007-ben. Az almasavat széles körben használják gyümölcs- és zöldséglevekben, szénsavas üdítőkben, lekvárokban, borokban és cukorkákban, javítva azok édességét vagy savanyúságát. Az almasavat a kozmetikai iparban is főleg a pH alacsony koncentrációban történő beállítására használják. Számos kozmetikai termék, mint például az önbarnító krém, a tisztító forma és az arckrém, almasavat tartalmaz pH-szabályozóként. Származékát, az almasav-monolaurilamidot bőrápoló tisztítószerként is használják. Mivel az almasav csökkentheti az aktív vegyi anyagok ízeit, gyakran tartalmazzák a szappanokat, a szájöblítő folyadékot és a fogkrémet. Az 1-ominsavból származó makromolekuláris anyagokat biomedicinális alkalmazásokhoz is alkalmazzák, beállító szerkezettel és tulajdonságokkal. Közülük a poli (l-almasavat) széles körben használják biomedicinikus alkalmazásokban, mivel lebomlásakor nem toxikus. Ez ideális jellemző vízoldható gyógyszerhordozóként biológiailag aktív molekulák bevitelére megfelelő kémiai módosítások után [6] .

Szerves és zsírsavtermelés, mikrobiális

Almasav

Almasav (2-hidroxi-butánsav, C 4H6O5) ( 9. ábra ) fehér, szagtalan, kristályos szilárd anyag. A többi gyümölcssavval ellentétben nagyon higroszkópos és hajlamos a csomósodásra. Az almasav dikarbonsav, aszimmetrikus szénnel rendelkezik, és l (természetes) - és d-izomereként fordul elő.

9. ábra l -almasav.

Az almasavat először Sheele írta le, aki 1785-ben izolálta ezt a savat éretlen almától. A malic név a latinból származik almára, malumra.

Az almasav megtalálható más gyümölcsökben, például szőlőben, görögdinnyében, meggyben és zöldségekben, például sárgarépában és brokkoliban. Ezt a savat elsősorban élelmiszeripari alkalmazásokban használják, ideértve a cukorkákat és italokat. Fanyar ízt ad, csökkenti a pH-t, antimikrobiális hatással bír, és különleges keverési és íz-rögzítő tulajdonságokat biztosít. Vannak olyan nem élelmiszeripari alkalmazások is, mint a fém tisztítása és kikészítése, textil befejezése, elektrolit nélküli bevonat, gyógyszerek, infúziók és festékek.

Az l-mainsav szénhidrátokból (glükózból) történő bioszintézise hasonló a citrom- és a fumársavhoz, ahol a pironsav karboxilezése oxalecetsavhoz vezet, amely l-mainsavvá redukálódik ( 3. ábra ). Az 1-savsav felhalmozódásához vezető karboxilezési reakció magas sav moláris hozamot tesz lehetővé (az alkalmazott glükóz alapján).

Az almasav termelését a világon körülbelül évi 60 000 tonnára becsülik ( Asztal 1 ), ennek nagy részét maleinsav vagy fumársav kémiai hidratálásával állítják elő, magas hőmérsékleten (180–220 ° C) és nagy nyomáson (14–18 bar), így a dl-almasav racém keverékét kapják.

A biológiai folyamatok a sav l-izomerjét eredményezik. Az egyik eljárás során a magas fumaráz (fumarát-hidratáz) aktivitású Brevibacterium flavum vagy B. ammoniagenes fajokat immobilizálják, akár poliakrilamidban, akár κ-karragenánban, és a fumarátot l-maláttá alakítják. Egy másik hatékony eljárás során a Saccharomyces cerevisiae élesztőt amplifikálták a fumaráz enzimre az egyetlen homológ nukleáris gén klónozásával egy erős promóter után. A túltermelő törzs használható szabad sejtként vagy immobilizálható (például agarózgyöngyökben vagy mikrogömbökben); a fumarátot l-maláttá alakította maximális sebességgel 65 mmol l -1 g -1 h -1, kb. 85% -os hozammal.

A fermentációs körülmények optimalizálása után a fonalas gombák, például az Aspergillus flavus glükóz felhasználásával, 110 g l-1 l-malát fölött felhalmozódnak. Azt találták, hogy más fajok (például Aspergillus oryzae és A. niger) glükózból felhalmozzák az 1-savsavat. Mivel ezek az utóbbi gombák GRAS organizmusok, ezek alkalmasak élelmiszeripari alkalmazásra. Az ipar egyelőre nem gyakorolja a cukrok egylépcsős erjesztését l-tejsavvá.

TARTÓSÍTÓK | Hagyományos tartósítószerek - Szerves savak

Almasav

Az almasav, mint a citromsav, általános célú savanyítószer. Általában almával társul; valójában közönséges neve az alma, a malum latin szóból származik, bár az áfonya, a szőlő, a guava, az áfonya, a papaya, a passiógyümölcs, az őszibarack, a körte, az ananász, a szilva és a málna ( Asztal 1 ). Noha számos élelmiszeripari termékben használják, ízét és a citromsavhoz viszonyítva viszonylag magasabb költségei miatt gyakran előnyben részesítik az almát tartalmazó ételekben, például az almaborban. Az almasavnak azonban teltebb, simább íze van, mint a citromsavnak, ami előnyös az alacsony energiatartalmú italokban, ahol az almasav elfedi néhány mesterséges édesítőszer kellemetlen ízét. Gazdaságosan a citromsav és a borkősav között helyezkedik el árban.

GUAVAS

Savtartalom

A guava-ban a glikolsav, az almasav, az aszkorbinsav és a citromsav voltak a fő szerves savak. Jelen van a fumársav is. A citromsavként számított összes savszint 0,2–1,1% friss tömeg. Az aszkorbinsav szintje meglehetősen jelentős, az almasav és a glikolsav szintje viszonylag alacsony, míg a fumársav csak nyomokban található meg. Ezeknek a savaknak a guavában való jelenléte felelős a fanyar ízért és a viszonylag alacsony, 3,2–4,1-es pH-ért. (Lásd: ACESULFAME/ACESULPHAME.)

Szerves savak előállítása gombák által

Karaffa Levente, Christian P. Kubicek, az élettudományok referencia moduljában, 2020

L-almasav

Az L-malát fermentáció egyik hátránya a mitokondriálisan előállított szukcinát elkerülhetetlen melléktermelése. Liu és mtsai. (2018) ezért alternatív stratégiát tesztelt, vagyis az A. oryzae-ban az L-malát termelés mitokondriális útjának tervezését. A piruvát felhalmozódásának minimalizálása érdekében először olyan törzset állítottak elő, amely az A. oryzae citoszoljában és mitokondriumában mind az R. oryzae-ból származó piruvát-karboxiláz gént túlzottan expresszálta. Ezt a törzset tovább fejlesztették a glükoxalát-ciklus enzimeit kódoló két gén, azaz az izocitrát-liáz és a malát-szintáz expressziójának fokozásával. Ezenkívül csökkentették a citrát-szintáz expresszióját, túlexpresszálták az S. cerevisiae mitokondriális dikarboxilát hordozóját, az Sfc1p-t, és végül a Lactococcus lactisból származó NADH-oxidázt túlexpresszálták a NADH/NAD + arány csökkentése érdekében. Ez az A. oryzae törzs 117,2 g L-1 L-malátot termelt 1,17 g L -1 h-1 termelékenységgel 130 g L -1 D-glükózból és 90 g L -1 -1 CaCO3-ból, miközben csak 3,8 g L - 1 szukcinát képződött.

Erjesztés

Malát anyagcsere

Az almasavat tejsavként hasznosítják nagyszámú tejsavbaktérium (124, 236, 321, 322), és kereskedelemben rendkívül fontos a boriparban. Ez a fajta fermentáció legismertebb nevén malolaktikus fermentáció. További általános információkért az olvasót Kunkee (236) kitűnő áttekintésére hívja fel.

Az almasav tejsavvá történő átalakulásának tényleges mechanizmusa a Lactobacillus fajokban még mindig megoldatlan. Hosszú ideig azt gondolták, hogy az almasavat egy NAD-hez kapcsolt almaenzim (EC 1.1.1.38) dekarboxilezi piruvasavvá (215, 231, 232), majd a piruvátot tejsavvá redukálja a NAD-függő laktát. dehidrogenázok:

A második mechanizmust Charpentie (59) javasolta. Ez magában foglal egy denitrogénezési lépést, amelyet először dekarboxilezés követ; az oxalacetát tehát egy további köztitermék az almasav és a piroesav között. Az almasavat először egy NAD-függő malát dehidrogénezi oxalecetsavvá

dehidrogenáz, amelyet az oxalacetát-dekarboxiláz hatása piruvsavat képez. Ezt az oxalacetát-dekarboxilázt a Lactobacillus plantarum-ból izolálták (120–123, 126).

Azon alátámasztáson kívül, hogy mindkét enzimrendszert almasavat fermentáló baktériumok alkalmazhatják (196), egy harmadik lehetőség (303) az, hogy az almasavat dekarboxilezik közvetlenül tejsavvá, oxalecetsav vagy pironsav képződése nélkül. A laktát-dehidrogenáz szolgáltatása ezért nem szükséges. Ez a javaslat egyre több támogatást talál

A malát hasznosításáért felelős enzimek olyan indukálható enzimek, amelyek csak a szubsztrát jelenlétében képződnek (125). A NAD-specifikus almas enzim indukciója egy malátpermeázzal együtt lehetővé teszi a malát Streptococcus faecalis általi felhasználását (254). Az almasav enzimet (EC 1.1.1.39) megtisztították, és bebizonyosodott, hogy az EMP útvonal közbenső termékei nem teszik ki katabolit elnyomásnak (253). A permeáz ezzel szemben glükóz repressziónak van kitéve (254). A legújabb kutatások azonban azt mutatják, hogy a Streptococcus faecalis MR és Lactobacillus casei 64 H törzs indukálható malát-dehidrogenáza [l-malát: N AD oxidoreduktáz (dekarboxiláló), EC 1.1.1.39] az EMP útvonal két negatív hatásával szabályozható nevezetesen az FDP és a 3-foszfoglicerát. 5 mM malátkoncentráció esetén a gátlás mértéke a szigmoidális kinetikát követte (255), ami alloszterikus kontrollra utal.

Kémiai ökológia

Kunisuke Izawa,. Motonaka Kuroda, átfogó természetes termékek II., 2010.

4.16.7.2.2 Almasav

A természetben az almasav sok gyümölcsben, például az almában található az l-formában, sőt, néha almasavnak hívják, és hozzájárul a zöld alma savanyú ízéhez. A kémiailag szintetizált termék racém, de úgy tűnik, nincs különbség az íz minőségében vagy savanyúságában. A racém almasavat élelmiszer-adalékként engedélyezték Japánban. Míg majdnem olyan savanyú, mint a citromsav, kissé stimuláló és folyamatos savanykás ízminőséget ad. Egyetlen adagként használják, általában más szerves savakkal együtt üdítőkben, lactobacillus italokban, sörbetben, lekvárokban és savanyúságokban. Ipari úton maleinsavból állítják elő hidratálással.

Biológiai anyagok és klinikai felhasználás

B. Gantenbein-Ritter, Sakai D., Átfogó biomaterialok, 2011

6.612.3.4.1 Polimerek

Újabban biológiailag lebontható almasav alapú poliésztert (poli [1,8] oktándiol-malát) (POM) patkány IVD sejtek segítségével állványként teszteltek az AF pótlására. 69,169 A POM szintetizálása az almasav és az 1,8-oktándiol megfelelő arányú keverésével történt. Nemrég más hialuronánból származó polimereket teszteltek 170 nőstény sertésben: két hialuronánból származó polimer helyettesítő anyagot, azaz a HYAFF 120 észtert és a HYADD 3 amidot injektáltak a nőstény sertések ágyéki gerincének NP-be. amelyben nukleotomiát is végeztek.

KIKÖTŐ | Összetétel és elemzés

Szerves savak

A szőlő borkősavval és almasavval járul hozzá a borokhoz. A borkősav-koncentráció a szőlő érése során változik, és inkább az éghajlati viszonyokkal, mint a fajta jellegével függ össze. Az érlelés közbeni tartarátos kicsapódás koruktól vagy bortípustól függetlenül 0,445–1,688 g l −1-re csökkenti a bortartalmat.

Ezzel szemben az almasav-tartalom, amely jobban függ a szőlőfajtától, mint az éghajlattól, csökken az érés során. A fiatalabb portborok tartalma alacsonyabb, mint a régebbi, valószínűleg a későbbi évjáratok későbbi szedésével.

A törzsfüggő anaerob élesztőanyag-anyagcsere által képződött tejsav a portől borokban a bor kortól függetlenül 0,3–1,68 g l −1 tartományban van.

A típusdifferenciálást citromsav és alkoholtartalom (1. táblázat) tartalma alapján érték el 21 vörös és négy fehér port, valamint hat spanyol portói stílusú bort. Az ausztrál port stílusú borok magasabb etanoltartalommal rendelkeznek. (Lásd SAVAK | Természetes savak és savanyítók.)

Asztal 1 . A vörös-fehér porták és hasonló spanyol és ausztrál borstílusok enológiai elemzése