木糖酸

木糖酸是維他命C的重要代謝產物之一，對於維他命C在生物體內的有效循環與代謝起著至關重要的調節作用。木糖酸是維他命C的重要代謝產物之一，對於維他命C在生物體內的有效循環與代謝起著至關重要的調節作用。木糖酸鈉是新一代植物生長調節劑和水產養殖中酸環境必不可少的添加劑。木糖酸還可作為高效水泥粘結劑的主要成分，已被證明其粘結效率是現有粘結劑的兩倍以上。

基本介紹

• 中文名：木糖酸
• 屬於：維他命C的重要代謝產物之一
• 作用：維他命C生物體內有效循環與代謝
• pH值：在2．5～8

簡介

木糖酸是許多重要化學過程必不可少的中間體。

木糖酸鈉是新一代植物生長調節劑和水產養殖中酸環境必不可少的添加劑。木糖酸還可作為高效水泥粘結劑的主要成分,已被證明其粘結效率是現有粘結劑的兩倍以上。

木糖酸的合成方法

木糖酸的化學合成

木糖酸的碘催化合成：在糖的化學結構中羥基較多且活潑，所以在合成有關糖的衍生物時，常常將糖分子中的羥基保護起來，待反映完成後再將羥基脫掉，從而提高合成效率，在木糖的氧化時，在強鹼性環境下，以甲醇作溶劑用碘進行氧化木糖，可以保護羥基不被氧化掉，只氧化醛基到羧基，得到木糖酸鹽，向溶於甲醇的木糖酸鹽中滴加濃酸可以得到木糖酸晶體。

木糖酸的鈀催化合成：用含鈀5%的催化劑催化25%(質量分數)的基質轉化，用NaOH調節pH值至10.0進行反應，比較了鈀分別催化木糖和葡萄糖氧化的速率。當溫度為35℃時木糖的氧化速率僅為葡萄糖的1/8，當把木糖轉化的溫度提高至50℃時二者氧化速率相當。

生物法合成木糖酸

化學法合成木糖酸過程煩瑣，不易操作，反應條件苛刻，對環境污染大。與化學合成法相比，生物法工藝條件溫和，所用原料價格低廉，不會對環境造成危害，具有廣闊的套用前景。

酶催化法生產木糖酸：對比商品化葡萄糖氧化酶OxyGo 1500與過氧化氫酶Fermacolase 1000系統對木糖和葡萄糖的氧化作用發現，當催化溫度為40℃時，木糖氧化的速率僅為葡萄糖的1/5，當溫度提高到60℃時，反應速率相當，經過90h木糖的轉化率達到了61.3%。通過對各影響因素進行考察發現影響程度：溫度>酶量≈底物濃度>過氧化物酶量，因此開發耐高溫的葡萄糖氧化酶將有利於木糖轉化率的提高。

發酵法生產木糖酸：通過微生物發酵氧化木糖生產木糖酸有3種方法：①直接在培養基中加入一定濃度的木糖，與微生物培養同步發酵；②先培養富集菌體，再離心收集菌體，利用全細胞來催化木糖氧化制木糖酸；③利用無細胞提取液催化木糖氧化。

分析

研究建立了發酵液中木糖酸的分析方法。分別採用反相高效液相色譜法和比色法對發酵液中的木糖酸進行分析。結果通過考察回收率和精密度等指標證明了高效液相色譜法對發酵液中木糖酸的分析優於比色法。高效液相色譜法對複雜的生物體系中的木糖酸含量測定具有快速，簡便、靈敏、重現性好的特點，為木糖酸的生產、套用等研究打下了良好的基礎。

特點

木糖酸熱穩定性好，pH值在2.5～8範圍內加熱至100℃不分解。

套用前景

木糖酸能產生一定熱量，在代謝後期才需胰島素的促進作用。進食木糖酸後，對正常人和控制良好的糖尿病病人，血糖升高的幅度和速度都低於葡萄糖和蔗糖。但木糖醇在腸道的吸收率低，吃多了易引起腹瀉，還會使血甘油三酯濃度升高。 此外，在促進植物生長和水泥黏合劑中起到重要作用。

木糖酸的研究始於20世紀，但國內外有關其開發利用的研究一直很少，直到近幾年由於其特殊的性質才得到關注，尤其是其作為高效水泥黏合劑以及1，2，4一丁三醇的合成方面具有廣闊的前景。

j對比了木糖酸、葡萄糖酸和木素磺酸鹽在水泥黏結等方面套用的各項參數，發現木糖酸的黏結效率是現有黏結劑的兩倍以上，有望取代目前葡萄糖酸在這方面的套用，甚至可能替代目前廣泛套用的木素磺酸鈣，作為水泥減水劑、農藥懸浮劑、陶瓷坯體增強劑、水煤漿分散劑、皮革鞣革劑、耐火材料結合劑、炭黑造粒劑等。

此外，木糖酸還是合成1，2，4一丁三醇(BT)的重要中間產物。1，2，4一丁三醇三硝酸酯(BTTN)是一種性能良好的含能增塑劑，揮發性、熱穩定性和感度性能好於硝化甘油。目前木糖酸轉化為1，2，4一丁三醇的轉化率為25%，副產物乙二醇的轉化率為3%，因此，進一步降低1，2，4一丁三醇生物合成過程中副產物產量，提高1，2，4一丁三醇產量，不僅是實現硝化甘油安全替代的關鍵，也是木糖酸資源化利用的一條有效途徑。