Feed Planet Magazine Issue-Sayı: 27 November/December - Kasım/Aralık 2020

ARTICLE • MAKALE 61 FEED PLANET / novemBER - decemBER 2020 • kasım - aralık 2020 gösteren polimerizasyon derecelerine (DP) göre sınıflandırılır. Ortak kural, glikoz monomerler zinciri ne kadar uzunsa (örneğin 8'den 10'a kadar), daha az çözünürdür, bu da hücrenin bu oligosakarit parçalarını kullanmasını zorlaştırır. Ancak çözünür- lük ve dolayısıyla bu selodekstrinlerin uzunluğu- nun kontrolü, bu oligosakaritlerin çeşitli ürünlerde kullanılmasının anahtar faktörüdür: "Selodekstrin- lerin insan ve hayvan beslenmesinde gelecekteki uygulamalar için önemli olacağını biliyoruz. Prebi- yotik ve sağlığı geliştiren özelliklere sahip olma ve ayrıca hacim artırıcı maddeler veya kozmetik katkı maddeleri potansiyeline sahiptirler." KONTROL KİLİT ÖNEMDE CARBAFIN'deki bilim insanları DP'yi kontrol etmek için işi tersinden yaptı: "Farklı selooligo- sakkaritlerin bir karışımını elde etmek amacıyla selülozu hidrolizle parçalamak için olağan yak- laşımın dışında, aşağıdan yukarıya bir sentez kullandık. Sakarozdan gelen glukoz-1-fosfattan başlayarak ve tutarlı miktarda ve tekrarlanabilir kalitede selotriozdan (DP3) seloheksaoza (DP6) kadar çözünür, tanımlanmış bir DP aralığı elde etmek için selobiyoz fosforilaz ve selodekstrin fosforilaz yardımıyla glikoz moleküllerini birbi- ri ardına ekleyerek selodekstrin inşa ediyoruz." Fosfat giderimi ile desteklenmiş sulu bir çözücü içinde gerçekleştirilen bu işlemle, acib ve TUG bilim adamları reaksiyon dengesini tamamen ürüne doğru kaydırmayı başardılar: Luley gurur- la, "Reaksiyon mühendisliği yaptık ve mükem- mel substratı ve enzim oranlarını bulduk. Şimdi ilkenin kanıtına ulaştık ve litre başına 100 g olan endüstriyel ölçeğe yakın olan litre başına 40 g ürün üretebiliyoruz." diyor ve bu selodekstrinlerin ilk kez endüstriyel ölçekte üretilmesinin yakında mümkün olacağını garanti ediyor. TATLI BAKIŞ AÇILARI Bu küresel şeker pazarı için büyük bir atılım ve fırsat olacak ve sonunda yılda yüz binlerce ton üretim fazlası şeker kullanabilecek. Dahası, bi- yokatalitik üretim süreci, endüstrinin Avrupa'da yeni iş fırsatları ve tamamen yeni değer zincirleri sunmasını sağlayacaktır. CARBAFIN'deki endüstri ortağı Pfeifer & Langen, yeni üretim sürecini 100 L ölçeğinde gösterecek. Yakında bilimsel bulgular, çeşitli pazarlar için sa- karozun farklı endüstriyel kullanımlarını mümkün kılabilir. Şekerin yeni görevler üstlenmesi kelime- nin tam anlamıyla tatlı olacaktır. monomers they contain. The common rule is, the longer the chain of glucose monomers (e.g. from 8 to 10), the less soluble it is, which makes it harder for the cell to use these chunks of oligosaccharides. But solubility, and hence a control of the length of these cellodextrins, is a key factor for using these oligosaccharides for a variety of products: "We know that cellodextrins will be important for future applications in human and animal nutrition. They are predicted to have prebiotic and health-promoting properties and also have potential as bulking agents or cosmetics additives." CONTROL IS KEY To control the DP, the scientists in CARBAFIN put the cart before the horse: "Other than the usual approach to break down cellulose by hydrolysis to get a mixture of different cellooligosaccharides, we used a bottom-up synthesis. We build cellodextrin – starting with Glucose-1-phosphate coming from sucrose – adding one glucose molecule after the other with the help of Cellobiose Phosphorylase and Cellodextrin Phosphorylase to get a soluble, defined DP range from cellotriose (DP3) to cellohexaose (DP6) in consistent quantity and reproducible qual- ity." With this process, carried out in an aqueous solvent supported by phosphate removal, the acib- and TUG-scientists were able to shift the reaction equilibrium completely towards the product: "We conducted reaction engineering and found the per- fect substrate- as well as enzyme ratios. Now we have reached the proof of principle and are able to produce 40g of product per litre, which is near in- dustrial scale (100g per litre)", reveals Luley proudly and ensures, that production of these cellodextrins in industrial scale will soon be possible for the first time. SWEET PERSPECTIVES This will be a major breakthrough and an oppor- tunity for the global sugar market, finally being able to use several 100.000 tons of surplus sugar yearly. Furthermore, the biocatalytic production process will enable the industry to introduce new business opportunities and completely new value chains in Europe. The industry partner in CARBAFIN, Pfeifer & Langen, will demonstrate the new production pro- cess in 100-L scale. Soon the scientific findings could enable different industrial uses of sucrose for various markets. This would– in the fullest sense of the word – be sweet for sugar to take on new tasks.