2'-FL ( 2'-Fucosyllactose ) , ein wichtiger Bestandteil neutraler fucosylierter menschlicher Milch-Oligosaccharide (HMOs), kommt am häufigsten in der menschlichen Muttermilch vor. Es ist für seine vielfältigen funktionellen Eigenschaften bekannt und spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Darmmikrobiota, der Verhinderung der Adhäsion pathogener Bakterien, der Modulation des Immunsystems und der Förderung der Entwicklung und Reparatur des Nervensystems.

Derzeit werden bei der kommerziellen Produktion von 2'-FL ( CAS-Nr.: 41263-94-9 ) hauptsächlich drei Methoden eingesetzt: chemische Synthese, enzymkatalysierte Synthese und mikrobielle Fermentation.

(1) Die chemische Synthese erfordert den Einsatz teurer Rohstoffe und ist mit einem arbeitsintensiven und zeitaufwändigen Produktionsprozess verbunden.

(2) Die enzymkatalysierte Synthese erfordert zwar milde, kontrollierbare Reaktionsbedingungen und erleichtert die Produktreinigung, erfordert jedoch spezifische Fucosyltransferase-Enzyme. Trotz ihrer Vorteile behindern die hohen Kosten von Glykosyldonoren eine breite industrielle Einführung. Fortschritte im Protein-Engineering zeigen jedoch Potenzial für eine Steigerung der Glykosyltransferase-Effizienz, auch wenn die industrielle Umsetzung möglicherweise weitere Entwicklungszeit erfordert.

(3) Die mikrobielle Fermentationsproduktion ist derzeit die wichtigste Methode zur Herstellung von 2'-FL in der Industrie. Es basiert auf dem Stoffwechselmechanismus des Mikroorganismus selbst (oder simuliert) und nutzt kostengünstige Kohlenstoffquellen und Enzyme, Stoffwechselzwischenprodukte und Energie in den eigenen Zellen des Mikroorganismus, um 2'-FL direkt zu biosynthetisieren. Dabei wurden die Enzymfragmente, die ursprünglich in den ursprünglichen Wirtszellen fehlten, durch gentechnische Techniken exprimiert, um die fehlenden Funktionen hinzuzufügen. Dieses Verfahren ist relativ kostengünstig und für die Massenproduktion geeignet.

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