Fructo-Oligsaccharide: Enzymatische Synthese aus Saccharose

Fructo-Oligosaccharide sind in mehreren eßbaren Pflanzen vorkommende natürliche Substanzen. Sie sind kurzkettige Oligosaccharide, die aus 1-3 Fructosyl-Einheiten in b -1-2 mit einem Saccharose- Molekül verbunden sind. Mit zunehmendem Polymerisationsgrad werden sie als Kestose oder GF2, Nystose oder GF3 und Fructosylnystose oder GF4 bezeichnet. Diese Moleküle werden aus Saccharose durch eine aus Aspergillus niger extrahierte Fructosyltransferase gebildet. Die Synthesereaktion besteht aus der Übertragung einer Gruppe ohne die Zuhilfenahme eines Cofaktors. Bei der Reaktion ist Saccharose sowohl Fructosyldonor als auch -akzeptor. Die Kinetik der Synthesereaktion unter diskontinuierlichen Bedingungen wurde untersucht. Während die Reaktion abläuft, enthält das Reaktionsmedium nicht-reagierte Saccharose, Glucose von der als Fructosyldonor agierenden Saccharose und die Syntheseprodukte GF2, GF3 und GF4. Fructose, die durch eine Hydrolyse-Nebenreaktion des Enzyms gebildet wird, wurde auch in sehr geringen Mengen gefunden. Der Einfluß eines jeden Zuckers auf die Geschwindigkeit der Reaktion wurde getrennt untersucht. Dieser Ansatz ergab, daß es mehrere Inhibitionen gibt. Jede Anfangsgeschwindigkeit kann durch ein Verhältnis der Substrat-Konzentrationen beschrieben werden. Die Form der verwendeten Funktion ist wie folgt:

Aus den für jede Anfangsgeschwindigkeitsgleichung erhaltenen kinetischen Parametern war es möglich ein globales Modell zu erarbeiten. Die Entwicklung der Zuckerkonzentrationen während des gesamten zeitlichen Verlaufs der Reaktion kann korrekt durch das Modell beschrieben werden.