BR112019027301A2 - método para produzir d-psicose a partir de complexo de borato de d-psicose usando cromatografia e composição contendo d-psicose - Google Patents

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Joo Hang LEE
Hye Jin JO
Seong Bo Kim
Yang Hee Kim
Jung Eun Kim
Seung Won Park
Eun Jung Choi
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Abstract

O presente pedido refere-se a um método para a produção de D-psicose, o método compreendendo as etapas de: colocar uma composição que contém um complexo de D-psicose borato em uma cromatografia que compreende um cátion divalente; e separar a composição que contém o complexo de D-psicose borato em uma fração compreendendo D-psicose (i) e uma fração compreendendo borato (ii).

Description

"MÉTODO PARA PRODUZIR D-PSICOSE A PARTIR DE COMPLEXO DE BORATO DE D-PSICOSE USANDO CROMATOGRAFIA E COMPOSIÇÃO CONTENDO D-PSICOSE" CAMPO TÉCNICO
[0001] O presente pedido refere-se a um método para produzir D-psicose a partir de um complexo de D- psicose borato usando uma cromatografia e uma composição contendo D-psicose.
TÉCNICA ANTERIOR
[0002] A D-psicose é um açúcar natural presente em uma quantidade extremamente pequena em frutas, como figos e passas, e é um monossacarídeo com uma doçura de 70% da do açúcar. Sabe-se bem que, diferentemente da frutose ou do açúcar, a D-psicose não é metabolizada no corpo humano e, desse modo, quase não contém calorias, não influencia na hiperglicemia e é saudável para os dentes com suas propriedades não cariogênicas e anticariogênicas.
[0003] Assim, há um interesse crescente na D- psicose como um adoçante, porém, devido à rara existência da D-psicose na natureza, é necessário desenvolver uma tecnologia que produza eficientemente a D-psicose para aplicação na indústria de alimentos.
[0004] Assim, como um método para produzir D- psicose, os presentes inventores relataram um método para produzir economicamente a D-psicose por isomerização de glicose em frutose e reação da frutose com células bacterianas imobilizadas que produzem a enzima de epimerização em D-psicose (Publicação de Patente Coreana No. 10-2011-0035805, daqui em diante, referido como 'método de conversão enzimática'), e sabe-se que o uso de um borato nesse método de conversão enzimática aumenta notavelmente a taxa de conversão em D-psicose (Process Biochemistry 44 (2009) 22-828, APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, May 2008, p. 3008-3013).
[0005] No entanto, para aplicar o método de conversão enzimática utilizando o borato para a produção industrial, é necessário desenvolver um processo considerando a viabilidade econômica que permita a separação, a coleta e o reciclo do borato utilizado no método de conversão enzimática. Além disso, visto que a OMS (Organização Mundial da Saúde) sugere que o teor de boro incluído na água potável seja 0,5 ppm ou menos, é necessário remover o boro.
[0006] O borato usado no método de conversão enzimática está presente em uma forma de ácido bórico (H;BO;) em uma solução de açúcar formada pelo método de conversão enzimática e não está substancialmente presente em um estado iônico porque o valor de pKa do borato é aproximadamente 9 e a maior parte do borato está presente em um estado não dissociado na solução de reação de conversão enzimática (tendo um pH de 5 a 7).
[0007] Para as técnicas convencionais para a remoção de um borato, são relatados um método no qual um borato é convertido em um poliborato fornecendo um agente alcalino para ajustar o pH para ser 9 a 11 e, em seguida, é realizada uma filtração osmótica reversa de baixa pressão para remover o borato (Patente Coreana No. 10-1384992), e um método no qual o pH é ajustado para uma faixa de 9,0 a 10,5, a fim de eliminar a crosta que diminui a eficiência de remoção de um borato e, em seguida, é realizado o processo osmótico reverso para remover o borato (Pedido de Patente Coreana No. 10-1030192). No entanto, a psicose líquida produzida com um método de conversão enzimática tem problemas, visto que o custo do branqueamento é aumentado devido a um rápido declínio do valor da cor quando o pH for convertido para a faixa alcalina, um teor em psicose varia devido à reação de polimerização alcalina e uma viabilidade econômica para a industrialização torna-se insatisfatória devido à necessidade de um processo adicional para remover o agente alcalino introduzido.
[0008] Sob tais circunstâncias, como resultado de conduzir severamente pesquisas para separar e remover com eficiência o borato que permanece na psicose produzida com o método de conversão enzimática usando um borato, os presentes inventores realizaram o presente pedido confirmando que a cromatografia em leito móvel simulado é usada para ser capaz de efetivamente separar uma fração contendo psicose de uma fração contendo uma frutose e um borato.
DIVULGAÇÃO DO PEDIDO PROBLEMA TÉCNICO
[0009] Um aspecto do presente pedido proporciona um método para a produção de D-psicose, o método compreendendo: uma etapa de colocar uma composição que compreende um complexo de D-psicose borato em uma cromatografia compreendendo cátions divalentes; e uma etapa de separar a composição que compreende o complexo de D- psicose borato em uma fração contendo D-psicose (i) e uma fração contendo borato (ii).
[0010] Outro aspecto do presente pedido proporciona uma composição que compreende a D-psicose, em que um teor da D-psicose é igual a, ou maior do que, 99% (p/p) e menor do que 100% (p/p) em uma base de sólidos secos, e um teor de um borato é mais do que O e menos do que 0,5 ppm (p/p).
SOLUÇÃO TÉCNICA
[0011] A seguir, o presente pedido será descrito em detalhe.
[0012] Cada uma das descrições e modalidades ilustrativas divulgadas neste documento pode ser aplicada à outras descrições e modalidades ilustrativas. Ou seja, todas as combinações de vários fatores divulgados neste documento pertencem ao escopo da presente divulgação. Além disso, o escopo do presente pedido não deve ser limitado pelas descrições específicas proporcionadas a seguir.
[0013] Para atingir o objetivo do presente pedido, um aspecto do presente pedido proporciona um método para a produção de D-psicose, o método compreendendo: uma etapa de colocar uma composição que compreende um complexo de D-psicose borato em uma cromatografia compreendendo cátions divalentes; e uma etapa de separar a composição que compreende o complexo de D-psicose borato em uma fração contendo D-psicose (i) e uma fração contendo borato (ii).
[0014] Também, o método para a produção da D- psicose no presente pedido pode compreender ainda, antes da etapa de colocar, uma etapa de obter uma composição que compreende o complexo de D-psicose borato colocando uma D- frutose e um borato em contato com uma enzima de 3- epimerização em D-psicose, uma cepa que expressa a enzima ou uma cultura da cepa.
[0015] Como usado neste documento, o termo "fracionamento" em geral se refere a uma manipulação de separar cada componente ou um grupo específico de vários constituintes, uma mistura ou uma composição por meio de um método de cromatografia etc. Por conseguinte, uma substância separada de componentes específicos obtidos por essa manipulação é expressa como uma "fração" no presente pedido, para distinguir do fracionamento.
[0016] Consequentemente, uma fração contendo D- psicose refere-se a uma substância obtida por uma manipulação de separação por cromatografia das composições compreendendo um complexo de D-psicose borato. Além disso, uma fração contendo borato refere-se a uma fração que exclui a fração contendo D-psicose, entre as composições que compreendem um complexo de D-psicose borato. Especificamente, a separação de fração de psicose e fração de borato no presente pedido pode ser classificada como uma separação após a fração na qual a quantidade de borato e/ou frutose é máxima em uma base de sólidos da fração de borato e/ou frutose e antes de uma fração na qual a quantidade de psicose é máxima em uma base de sólidos da fração de psicose na fração. Além disso, após uma fração na qual o teor de borato e/ou frutose é máximo, as frações podem ser separadas após a pureza do borato e/ou frutose ser 80% (p/p) ou menor, 15% (p/p) ou menor ou 1% (p/p) ou menor, em comparação com a fração na qual o teor de frutose é máximo, e antes de uma fração na qual o teor de uma psicose é máximo, uma classificação pode ser feita até um ponto antes da pureza de psicose ser 70% (p/p) ou menor, 10% (p/p) ou menor, 1% (p/p) ou menor ou 0,4% (p/p) ou menor, em comparação com a fração na qual o teor de psicose é máximo.
[0017] Uma enzima de 3-epimerização em D-psicose (a seguir referida como "enzima de epimerização em psicose") do presente pedido pode incluir, porém não limitada a, qualquer proteína que tenha uma atividade de epimerizar uma D-frutose em uma D-psicose, e uma cepa que expressa endogenamente a proteína, uma cepa transformada para expressar a proteína, uma cultura da cepa ou uma proteína isolada da cultura pode ser usada como a enzima de epimerização em psicose.
[0018] A enzima de 3-epimerização em D-psicose do presente pedido pode ser uma enzima de epimerização em psicose do tipo selvagem derivada de Agrobacterium tumefaciens ou Kaistia granuli ou uma variante dela e, especificamente, uma enzima de epimerização em psicose que tenha uma homologia genética de pelo menos 70%, pelo menos 80%, pelo menos 90%, pelo menos 95%, pelo menos 97%, pelo menos 99% ou 100% com a sequência de aminoácidos de SEQ ID NO: 1, 2, 3 ou 4. Além disso, deve ser interpretado que, desde que uma sequência de aminoácidos com tal homologia tenha uma atividade de enzima de epimerização em psicose, as sequências de aminoácidos, algumas das quais parcialmente removidas, modificadas, substituídas ou adicionadas, devem ser incluídas no escopo da sequência de aminoácidos do presente pedido. Mais especificamente, a enzima de epimerização em psicose pode ter a sequência de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 ou 4.
[0019] A cepa do presente pedido pode ser, porém não limitada à, Corynebacterium glutamicum KCCM11403P (Patente Coreana No. 10-1455795).
[0020] A D-frutose do presente pedido pode ser produzida por hidrólise de sacarose ou isomerização de glicose. Com isso, a produção em massa de psicose é possível produzindo a D-psicose em um alto rendimento usando matérias-primas generalizadas e baratas, como frutose, sacarose e glicose. Além disso, um borato é um sal no qual um átomo de hidrogênio de um ácido bórico é substituído por um elemento de metal, e um produto disponível comercialmente pode ser usado no estado em que se encontra.
[0021] Além disso, o método do presente pedido para a produção de D-psicose pode adicionalmente compreender uma etapa de remover íons metálicos fluindo uma solução de açúcar através de um dispositivo de troca iônica do tipo regeneração farmacêutica (por exemplo, um dispositivo de troca iônica do tipo dois leitos, três torres ou um dispositivo de troca iônica do tipo dois leitos, duas torres). A etapa de remover os íons metálicos pode ser adicionalmente incluída após a etapa de obter uma composição que compreende o complexo de D-psicose borato e/ou antes da etapa de colocar uma composição que compreende o complexo de D-psicose borato em uma cromatografia compreendendo cátions divalentes.
[0022] De acordo com o presente pedido, a composição do presente pedido que compreende o complexo de D-psicose borato pode ter o teor de borato de menos do que 25% (p/p) em uma base de sólidos secos. Especificamente, a composição do presente pedido pode ter o teor de borato de 6,25%-25% (p/p) ou 6,25%-21,05% (p/p) em uma base de sólidos seca.
[0023] De acordo com o presente pedido, a fração do presente pedido que compreende a D-psicose pode ter o teor de borato de menos do que 0,5 ppm (p/p) em uma base de sólidos secos. Especificamente, a fração que compreende a D-psicose pode ter, em uma base de sólidos secos, o teor de borato de 0,1-0,45 ppm (p/p), 0,05-0,45 ppm (p/p), 0,1-0,4 ppm (p/p), 0,05-0,39 ppm (p/p), 0,1-0,39 ppm (p/p) ou 0,05- 0,35 ppm (p/p).
[0024] De acordo com o presente pedido, a fração do presente pedido que compreende a D-psicose pode ter o teor de D-psicose de 85% (p/p) ou mais em uma base de sólidos secos. Especificamente, a fração do presente pedido que compreende a D-psicose pode ter, em uma base de sólidos secos, o teor de D-psicose de 85%-99,9% (p/p), 90%-99,9% (p/p), 90%-99,5% (p/p), 91%-99,9% (p/p), 91%-99,5% (p/p), 98,0%-99,9% (p/p), 98,0%-99,5% (p/p), 99,0%-99,9% (p/p) ou 99,0%-99,5% (p/p).
[0025] Além disso, de acordo com o presente pedido, a fração do presente pedido que compreende a D- psicose pode compreender a D-frutose e, especificamente, pode ter, em base de sólidos secos, o teor de D-frutose de 10% (p/p) ou menos, mais especificamente 0,1%-9,9% (p/p) 0,1%-9,5% (p/p), 0,2%-9,5% (p/p), 0,1%-9% (p/p), 0,1%-5% (p/Pp), 0,1%-2% (p/p) ou 0,1%-1% (p/p).
[0026] De acordo com o presente pedido, a cromatografia é uma cromatografia de leito móvel simulado (SMB) e pode compreender uma forma de coluna enchida com uma resina de troca catiônica. Esse cátion divalente pode ser um íon cálcio (Ca”*), um íon bário (Ba), um íon estrôncio (Sr*) etc., e especificamente pode ser um íon cálcio.
[0027] Além disso, de acordo com o presente pedido, a cromatografia de leito móvel simulado pode compreender 4 ou mais colunas. Além disso, a cromatografia de leito móvel simulado do presente pedido pode realizar a eluição com ++água de 50-70ºC. Especificamente, a eluição pode ser realizada com água de 55-65ºC ou 58-62ºC.
[0028] Além disso, de acordo com o presente pedido, a composição que compreende o complexo de D-psicose borato pode ter um pH de 5-7, e o pH da composição pode ser ajustado ou mantido para ser de 5-7 antes da etapa de colocar a composição que compreende o complexo de D-psicose borato em uma cromatografia compreendendo cátions divalentes. Por ter o pH da composição que compreende o complexo de D-psicose borato para ser 5-7, os fenômenos como a coloração por degradação da D-psicose podem ser evitados.
[0029] Além disso, de acordo com o presente pedido, pode ser adicionalmente incluída uma etapa de remover uma pequena quantidade do borato restante fluindo a fração contendo D-psicose (i) através de uma torre de troca iônica enchida com uma resina de troca iônica seletiva para o boro.
[0030] Qualquer substância que possa adsorver seletivamente o boro pode ser usada como a resina de troca catiônica (adsorvente) enchida na coluna do presente pedido e, especificamente, a Amberlite IRA743 e a Purolite S108 podem ser exemplos nos quais um grupo poliálcool hídrico é introduzido como um grupo funcional.
[0031] Além disso, de acordo com o presente pedido, a fração contendo borato (ii) pode ser 95 partes ou mais em peso em relação a 100 partes em peso do teor de borato na composição que compreende o complexo de D-psicose borato.
[0032] Além disso, de acordo com o presente pedido, a composição que compreende o complexo de D-psicose borato pode ainda compreender uma frutose. Nesse caso, o teor de borato na fração contendo borato (ii) pode ser 95 partes ou mais em peso em relação a 100 partes em peso do teor de borato na composição que compreende o complexo de D-psicose borato, e o teor de frutose pode ser 95 partes ou mais em peso em relação a 100 partes em peso do teor de frutose na composição que compreende o complexo de D- psicose borato.
[0033] O teor de borato e o teor de frutose na fração contendo borato (ii) podem ser uma soma da fração contendo D-psicose (i) e a fração contendo borato (ii), em vez das partes em peso da composição que compreende o complexo de D-psicose borato e, especificamente, o teor de borato e o teor de frutose podem ser 95 ou mais, 96 ou mais, 97 ou mais, 98 ou mais, 99 ou mais, 99,1 ou mais ou 99,5 ou mais partes em peso, e não pode exceder 100 partes em peso.
[0034] O borato na fração contendo borato (ii) pode ser reutilizado compreendendo, dentro das faixas anteriormente mencionadas, o borato e a frutose na fração contendo borato (ii).
[0035] Em outro aspecto do presente pedido, o presente pedido proporciona uma composição que compreende a D-psicose, em que o teor de D-psicose é 85%-99,9% (p/p) em uma base de sólidos secos, e o teor de borato é mais do que O e menos do que 0,5 ppm (p/p).
[0036] A composição que compreende a D-psicose compreende 10% (p/p) ou menos de D-frutose em uma base de sólidos secos. Além disso, a composição que compreende a D- psicose é uma fração compreendendo a D-psicose separada com uma cromatografia.
[0037] Uma descrição detalhada relacionada ao aspecto será omitida neste documento, porque a descrição relacionada ao método anteriormente “mencionado para produzir a D-psicose é similarmente aplicável a esse aspecto.
[0038] A presente invenção será agora simplesmente explicada com referência à FIG. 4, que ilustra um fluxograma de produção de D-psicose. Primeiro, como uma etapa (1), a frutose e o borato são misturados e, como uma etapa (2), uma enzima de 3-epimerização em D-psicose é então colocada em contato com a mistura obtida a partir da etapa (1), para realizar um processo de reação enzimática. A seguir, como uma etapa (3), são obtidos a D-psicose, a frutose residual e um complexo de D-psicose borato, que é um borato e, posteriormente, como uma etapa (4), uma fração de D-psicose (i) e uma fração de borato (ii) são separadas usando uma cromatografia de SMB. A fração de borato (ii) obtida da etapa (4) compreende a frutose e o borato residuais e pode, assim, ser reutilizada retornando à etapa (1). Além disso, como mencionado acima, a fração de D- psicose (1) obtida da etapa (4) pode ser feita fluir através de uma torre de troca iônica enchida com uma resina de troca iônica seletiva para boro, para remover adicionalmente uma pequena quantidade de borato restante, se necessário.
EFEITOS VANTAJOSOS
[0039] Um método para separar um borato e um método para produzir a psicose no presente pedido exibem o efeito no qual um borato que permanece na psicose, que é produzida por um método de conversão enzimática usando um borato, pode ser separado e removido com eficiência.
[0040] Além disso, quando o método do presente pedido for utilizado para a produção de psicose, a frutose e o borato, que são matérias-primas, podem ser efetivamente separados da psicose, permitindo assim que as matérias- primas sejam recicladas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0041] A FIG. 1 é um cromatograma de HPLC para os resultados da conversão de D-frutose em D-psicose, obtida, respectivamente, quando um borato for adicionado (exemplo experimental 1) e não for adicionado (exemplo comparativo 1) a uma reação da enzima de epimerização em D- psicose do exemplo 1 de o presente pedido.
[0042] A FIG. 2 é um cromatograma de HPLC de uma fração de D-psicose fracionada pela cromatografia de leito móvel simulado (SMB) do presente pedido.
[0043] A FIG. 3 é um cromatograma de HPLC de uma fração de borato fracionada pela cromatografia de leito móvel simulado (SMB) do presente pedido.
[0044] A FIG. 4 é um fluxograma de produção de D-psicose do presente pedido.
MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO
[0045] A seguir, a presente invenção será descrita em mais detalhe com referência aos exemplos anexos. No entanto, os exemplos são para explicar o presente pedido apenas a título de exemplo e, desse modo, o escopo do presente pedido não é limitado pelos exemplos. Os detalhes não incluídos neste documento são prontamente reconhecidos e apreciados pelos especialistas na técnica no momento do depósito do presente pedido, e a descrição, portanto, será assim omitida.
Exemplo 1: Produção de D-psicose usando borato e método de conversão enzimática
[0046] Foi realizada uma reação de conversão enzimática utilizando Corynebacterium glutamicum (KCCM11403P), que é uma cepa recombinante conhecida por expressar uma variante de uma psicose epimerase derivada de Agrobacterium tumefaciens (Patente Coreana No. 10-1455759). A frutose a 0,1 M foi dissolvida em água e o borato a 0,05 M e o MnNCl; a 10 mM foram adicionados a ela (exemplo experimental 1) ou apenas o MnCl; a 10 mM foi adicionado a ela (exemplo comparativo 1), para preparar uma matéria- prima para a reação de conversão enzimática. Em seguida, a cepa (20% p/p) foi adicionada à matéria-prima e a reação foi realizada por 3 horas sob a condição de pH de 8,0 e a temperatura de 55ºC.
[0047] Posteriormente, a taxa de conversão foi calculada através da comparação dos valores da área de pico do substrato (D-frutose) da enzima de epimerização em psicose e do produto (psicose) através da análise por HPLC, e a análise por HPLC foi realizada sob as condições que a amostra é injetada em uma coluna (coluna de carboidrato de Ca”* BP-100) ajustada a 80ºC e a água destilada como uma fase móvel flui a uma taxa de 0,6 ml/min através da coluna.
[0048] Como resultado, a taxa de conversão em D- psicose foi 25% para o exemplo comparativo 1, porém 56% para o exemplo experimental 1. Assim, foi possível confirmar que a taxa de conversão do exemplo experimental 1 foi aumentada em 224% em comparação com a do exemplo comparativo 1 (FIG 1).
Exemplo 2: Separação do borato 2-1. Confirmação da separação do borato usando cromatografia de SMB
[0049] Uma cromatografia de SMB (Leito Móvel Simulado) foi usada para separar a D-psicose com borato removido de uma composição que compreende o complexo de D- psicose borato (borato, D-frutose e D-psicose, daqui em diante referido como "alimentação"). A cromatografia de SMB utilizou um instrumento avançado de sistema de leito móvel simulado (Organo, Japão), e o instrumento inclui seis colunas conectadas sucessivamente (cada uma com uma altura de 1,2 m e um diâmetro de 4,3 cm), uma bomba de alimentação, uma bomba de recirculação, uma bomba de eluente, um trocador de calor e uma válvula para controlar a vazão. As condições para a operação da cromatografia de SMB são conforme a Tabela 1 abaixo.
[Tabela 1] psicose e borato
ET enchida nas colunas 1310; tipo-Ca) (adsorvente)
LL ELLE FE TES o A psicose e borato troca catiônica 1310; tipo-Ca) (adsorvente) colunas
FTSE TES O A
[0050] Além disso, os íons bário (Baº**) e os íons estrôncio (Sr), como cátions divalentes, foram enchidos e usados em vez dos íons cálcio, e um experimento usando íons sódio (Na), como cátions monovalentes, foi realizado adicionalmente como um grupo de controle. Como resultado, foi confirmado que as quantidades do borato que permanecem em uma fração de psicose, no caso do uso de íons cálcio, íons estrôncio e íons bário, eram 0,2 ppm, 0,3 ppm e 0,4 ppm, respectivamente, que são menores do que o padrão de teor de boro na água potável recomendado pela OMS, que é 0,5 ppm, e a taxa de remoção foi 99,999% (% de SS, p/p). Por outro lado, foi confirmado que a fração de psicose, no caso do uso de íons sódio, era 62100 ppm, que é um valor significativamente maior do que 0,5 ppm. Além disso, as purezas de uma psicose nas frações de psicose foram 99,350% (% de SS, p/p) (FIG. 3), 99,150% (% de SS, p/p) e 90,850%
(&% de SS, P/P), respectivamente.
Adicionalmente, em comparação com as da alimentação, a taxa de recuperação do borato foi verificada ser aproximadamente 100% para a fração de borato, no caso do uso de íons cálcio e íons estrôncio, e a taxa de recuperação da frutose foi 99,264%, que era uma alta taxa de recuperação (teor de borato na fração de borato/(fração de psicose + fração de borato) * 100). Assim, uma frutose e um borato, que são as matérias- primas usadas para produzir uma psicose, podem ser separados, ao mesmo tempo obtendo uma psicose de alta pureza usando a cromatografia de SMB (ver a Tabela 2 e a FIG. 3) e, portanto, pode ser confirmado que a frutose e o borato que permanecem após a produção da psicose podem ser reutilizados (FIG. 4). [Tabela 2]
1310; tipo-Ca) psicose borato) 1310; tipo-Ca) 7 psicose borato) 1310; tipo-Ca) ' psicose borato) 1310; tipo-Ca) : psicose borato)
*SS: sólido seco 2-2. Confirmação do teor de borato separável por cromatografia de SMB
[0051] A pureza da psicose em uma fração de psicose era 99% (% de SS, p/p) ou maior e foi satisfeita a concentração de boro na água potável de 0,5 ppm ou menos, recomendada pela OMS, pelo que pode ser confirmado que a cromatografia de SMB é aplicável para tal teor de borato na alimentação. Os teores de borato, psicose e D-frutose na alimentação são conforme a Tabela 3 abaixo.
[0052] Como resultado, pode ser confirmado que, quando a quantidade de borato adicionado era 21,05% (% de SS, p/p) ou menos, a taxa de remoção de borato era 99,999%, a quantidade de borato que permanece na fração de psicose era 0,5 ppm (p/p) ou menos, e a pureza da psicose era 99% (% de SS, p/p) ou mais (Tabela 3).
r rm o Êo so A H au TO o r E |U plo o mo r EV As o a - x x o * “ fe m Oo EN o H o op EM o z so A o au C0oO o o E O po o v v TAS o o Sã x x Um * . o A O EN o o o o o o ou so A o au OX o = É O pjo o o E TAS o o Sã x x duo * . o mo Em o o o
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[0053] O presente pedido foi descrito acima em detalhe com referência às características específicas, e será evidente para os especialistas na técnica que esta descrição detalhada é apenas para uma modalidade preferida e não limita o escopo do presente pedido.
Assim, o escopo substancial da presente invenção será definido pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims (16)

REIVINDICAÇÕES
1. Um método para a produção de D-psicose, o método compreendendo: uma etapa de colocar uma composição que compreende um complexo de D-psicose borato em uma cromatografia compreendendo cátions divalentes; e uma etapa de separar a composição que compreende o complexo de D-psicose borato em uma fração contendo D- psicose (i) e uma fração contendo borato (ii).
2. O método da reivindicação 1, compreendendo adicionalmente, antes da etapa de colocar, uma etapa de obter uma composição que compreende o complexo de D-psicose borato, colocando uma D-frutose e um borato em contato com uma enzima de 3-epimerização em D-psicose, uma cepa que expressa a enzima ou uma cultura da cepa.
3. O método da reivindicação 2, onde a enzima de 3-epimerização em D-psicose é uma enzima de epimerização em psicose do tipo selvagem derivada de Agrobacterium tumefaciens ou Kaistia granuli, ou uma variante delas.
4, O método da reivindicação 1, onde a composição que compreende o complexo de D-psicose borato tem um teor de borato de menos do que 25% (p/p) em uma base de sólidos secos.
5. O método da reivindicação 1, onde a fração contendo D-psicose (i) tem um teor de borato de menos do que 0,5 ppm (p/p) em uma base de sólidos secos.
6. O método da reivindicação 1, onde a fração contendo D-psicose (i) tem um teor em D-psicose de 85% (p/p) ou mais em uma base de sólidos secos.
7. o método da reivindicação 1, onde a cromatografia é uma cromatografia de leito móvel simulado e os cátions divalentes são incluídos em uma forma de coluna enchida com uma resina de troca catiônica.
8. O método da reivindicação 1, onde os cátions divalentes são um ou mais de íons cálcio, íons bário e íons estrôncio.
9. o método da reivindicação 7, onde a cromatografia de leito móvel simulado compreende quatro ou mais colunas.
10. O método da reivindicação 7, onde a cromatografia de leito móvel simulado realiza a eluição com água de 50-70ºC.
11. O método da reivindicação 1, onde um teor da fração contendo borato (ii) é 95 partes ou mais em peso em relação a 100 partes em peso de um teor de borato na composição que compreende o complexo de D-psicose borato.
12. O método da reivindicação 1, onde a composição que compreende o complexo de D-psicose borato compreende adicionalmente uma frutose.
13. O método da reivindicação 12, onde a fração contendo borato (ii) tem um teor de borato de 95 partes ou mais em peso em relação a 100 partes em peso de um teor de borato na composição que compreende o complexo de D-psicose borato, e tem um teor de frutose de 95 partes ou mais em peso em relação a 100 partes em peso de um teor de frutose na composição que compreende o complexo de D-psicose borato.
14. Uma composição que compreende a D-psicose, em que um teor da D-psicose é igual a, ou maior do que, 99% (p/p) e menor do que 100% (p/p) em uma base de sólidos secos, e um teor de um borato é mais do que O e menor do que 0,5 ppm (p/p).
15. A composição da reivindicação 14, onde a composição que compreende a D-psicose compreende 2% (p/p) ou menos de D-frutose em uma base de sólidos secos.
16. A composição da reivindicação 14, onde a composição que compreende a D-psicose é uma fração que compreende a D-psicose separada com uma cromatografia.
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GB1585174A (en) * 1976-06-16 1981-02-25 Ici Ltd Separation of sugars from mixtures
US20080292765A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 The Coca-Cola Company Sweetness Enhancers, Sweetness Enhanced Sweetener Compositions, Methods for Their Formulation, and Uses
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KR101030192B1 (ko) 2010-07-13 2011-04-20 서울시립대학교 산학협력단 결정화 공정을 채용한 해수 내 보론의 제거방법
CN102533711A (zh) * 2012-02-22 2012-07-04 江南大学 一种d-塔格糖3-差向异构酶固定化方法
GB2508586B (en) * 2012-09-27 2020-09-02 Tate & Lyle Ingredients Americas Llc A protein
KR101455759B1 (ko) 2013-04-23 2014-10-28 씨제이제일제당(주) 사이코스 에피머화 효소 변이체 및 이를 이용한 사이코스의 제조 방법
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