Công nghệ sản xuất trehalose với phương pháp biến đổi sinh học

Đường là loại gia vị và thực phẩm vô cùng cần thiết cho cơ thể mỗi người. Việc thiếu hụt đường đôi khi gây ra những hậu quả rất nghiêm trọng đối với sức khoẻ. Ví dụ như hạ đường huyết, suy giảm trí nhớ, mệt mỏi,… Hiện nay nhiều nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một cách điều chế đường trehalose. Phương pháp biến đổi enzyme này có thể nói là một cách thức tiên tiến bậc nhất trong dây chuyền sản xuất đường. Hiện nay, đường trehalose đã được ứng dụng trong đời sống thường ngày. Cùng tìm hiểu ý nghĩa và cách thức sản xuất loại đường này nhé!

Trehalose là gì?

Trehalose hay còn được gọi là đường Hồi sinh. Đây là một loại đường thực phẩm tự nhiên bao gồm hai phân tử glucose. Từ “Trehalose” có nguồn gốc từ thuật ngữ trong Kinh Thánh là “Trehala manna” . Và từ một tên thay thế cho Trehalose là “mycose” đề cập đến nguồn gốc nấm của disacarit này.

Nhiều loại sinh vật có khả năng sản xuất Trehalose như vi khuẩn, nấm men, nấm, côn trùng. Ngoài ra có động vật không xương sống và thực vật. Ngược lại, động vật có vú không thể tự tổng hợp trehalose. Sau khi uống, Trehalose nhanh chóng bị phân hủy thành glucose. Nhờ enzyme trehalase có trong ruột của cả động vật ăn cỏ và động vật ăn tạp. Bao gồm cả con người. Nó ít tạo ra sự thay đổi đường máu đột biến hơn glucose.

Một đặc tính thú vị của Trehalose là nó có thể giúp thực vật và côn trùng chịu đựng và ‘hồi sinh’ trong các điều kiện khắc nghiệt. Điều này là do chất này có đặc tính ổn định độ ẩm độc đáo. Ở cấp độ phân tử, trehalose đã được báo cáo là có tác dụng bảo vệ tế bào đối với các tế bào chịu tác động của các yếu tố gây căng thẳng khác nhau như tổn thương oxy hóa, mất nước và thay đổi nhiệt độ. Ty thể (một bào quan với màng kép) đông lạnh với trehalose đã được chứng minh là giữ lại hầu hết các đặc tính sinh học của chúng như tính toàn vẹn màng và khả năng tổng hợp ATP.

Phương pháp biến đổi sinh học enzyme

Hiện nay, trong công nghệ sản xuất trehalose, phương pháp biến đổi sinh học bởi enzyme là phương pháp tiếp cận mới. Trong đó, hai enzyme MTSase và MTHase được sản xuất độc quyền theo quy trình công nghiệp của Nhật Bản. Đặc biệt, trên thị trường Việt Nam hiện nay trehalose chủ yếu nhập khẩu từ nước ngoài nên giá cả tương đối cao. Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất enzyme trehalase tái tổ hợp và ứng dụng cho sản xuất đường trehalose không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị kinh tế – xã hội.

Sau 2 năm triển khai thực hiện (2018-2020), Viện Công nghiệp Thực phẩm đã xây dựng được quy trình công nghệ, mô hình thiết bị và sản xuất được đường trehalse từ tinh bột bằng enzyme tái tổ hợp (MTSase, MTHase). Mục đích để thay thế sản phẩm ngoại nhập. Theo đó, nhóm đã nghiên cứu công nghệ tạo chủng tái tổ hợp sinh tổng hợp enzyme MTHase và MTSase. Họ xây dựng quy trình công nghệ và mô hình thiết bị sản xuất chế phẩm enzyme tái tổ hợp quy mô 50 lít dịch lên men/mẻ. Đặc biệt, nhóm nghiên cứu đã phối hợp với Công ty Cổ phần sữa Ba Vì. Kết quả là sản xuất được 1.000 hộp sữa chua có bổ sung trehalose. Với hàm lượng trehalose sau lên men đạt 5%, độ axit đạt 83-84,6°T.

Xem thêm: Công nghệ đời sống

Nguồn: vjst.vn