Fruktosyltransferaser er en klasse av glykosidhydrolaser som katalyserer fruktosyloverføringsreaksjoner. Deres kjernefunksjon er å overføre fruktosylgruppen fra substrater som sukrose til akseptormolekyler. Den katalytiske mekanismen er avhengig av den synergistiske effekten av syre-basekatalyse og kovalent katalyse, og oppnår effektiv overføring ved å danne et fruktosyl-enzymmellomprodukt. Disse enzymene er preget av sterk substratspesifisitet og milde reaksjonsforhold.
Kjerneoppdraget til fruktosyltransferaser er "overføring av fruktosylgrupper". Ved å bruke sukrose, en vanlig ingrediens i vårt daglige kosthold, som råstoff, hydrolyserer de glykosidbindinger for å frigjøre energi, og kobler deretter frie fruktosemolekyler nøyaktig til akseptormolekyler, og syntetiserer derved funksjonelle sukkerarter som fruktaner og fruktooligosakkarider. Prosessen fungerer som følger: sukrosemolekyler deles inn i glukose og fruktose; fruktosedelene settes deretter sammen til nye sukkerkjeder etter spesifikke regler, mens glukose frigjøres som et-biprodukt. Denne katalytiske reaksjonen er svært spesifikk, med hovedproduktene inkludert 1-kestose og nystose-nøkkelkomponenter av prebiotika som har vunnet utbredt popularitet i helsekostindustrien.
I næringsmiddelindustrien har fruktooligosakkarider syntetisert under katalyse av fruktosyltransferaser et søthetsnivå på bare 30–60 % av sukrose. Likevel kan de selektivt fremme veksten av nyttige tarmbakterier som Bifidobacterium, forbedre balansen i tarmmikrobiotaen og ikke forårsake betydelige svingninger i blodsukkernivået. Som et resultat er de mye brukt i meieriprodukter, drikkevarer, bakevarer og andre matkategorier. For eksempel har yoghurt beriket med fruktooligosakkarider ikke bare en jevnere tekstur, men viser også forbedret probiotisk aktivitet.
Utover matsektoren utvides bruksscenarioene for fruktosyltransferaser kontinuerlig. På det industrielle feltet kan de omdanne sukrose som finnes i landbruksavfall som sukkerrørbagasse og maisstøver til oligosakkarider, og gir råvarer for produksjon av biodrivstoff. I tekstilindustrien kan de bryte ned pektin på overflaten av bastfibre, noe som gjør stoffene mykere og mer mottagelig for farging. I den kjemiske industrien kan de katalysere reaksjonen mellom sukrose og alkoholer eller organiske syrer, og syntetisere nye overflateaktive stoffer og dufter.
Med utviklingen av bioteknologi, blir ytelsen til fruktosyltransferaser konstant optimalisert. Forskningsteam har utført strukturelle modifikasjoner på fruktosyltransferaser avledet fra Aspergillus niger, og har økt fruktooligosakkaridkonverteringsraten fra 0,17 % til 29,20 %. I tillegg har forskere oppnådd høy-ekspresjon av dette enzymet ved å bruke konstruerte Pichia pastoris-stammer, med den spesifikke aktiviteten til det rensede enzymet når 71,4 U/mg. Disse teknologiske gjennombruddene har redusert kostnadene ved produksjon i industriell-skala og muliggjort bruk av fruktosyltransferaser på et enda bredere spekter av felt.