藥用級(jí)海藻糖

海藻糖有3種光學(xué)異構(gòu)體，分別是α，α-海藻糖（蘑菇糖，Mushroom Sugar）、α，β-海藻糖（新海藻糖，Neotrehalose）和β，β-海藻糖（異海藻糖，Isotrehalose）。其中只有α，α-海藻糖在自然界中以游離狀態(tài)存在，即為通常所說的海藻糖，廣泛存在于各種生物體中，包括細(xì)菌、酵母、真菌和藻類以及一些昆蟲、無脊椎動(dòng)物和植物中，尤其在酵母中含量較多，面包和啤酒等發(fā)酵食品及蝦類等也含有海藻糖。α，β-型和β，β-型在自然界中很少見，僅在蜂蜜和蜂王漿中發(fā)現(xiàn)了少量的α，β-型海藻糖，α，β-型和β，β-型這兩種海藻糖可以化學(xué)合成。 ^[1] 

海藻糖為體內(nèi)有益腸道細(xì)菌--雙歧桿菌的增殖因子，可改善腸道微生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)胃腸道消化吸收功能，有效排除體內(nèi)毒素，增強(qiáng)機(jī)體免疫抗病能力，研究還證明海藻糖具有較強(qiáng)的抗輻射作用。 ^[1] 

特性及功能

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1. 穩(wěn)定性和安全性

海藻糖是天然雙糖中穩(wěn)ding的一類。由于不具有還原性，對(duì)熱和酸堿都具有非常好的穩(wěn)定性。在與氨基酸、蛋白質(zhì)共存時(shí)，即使加熱也不會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，可用于處理須加熱或高溫保存的食品、飲料等。海藻糖進(jìn)入人體內(nèi)在小腸中被海藻糖酶分解為兩分子葡萄糖，進(jìn)而被人體的新陳代謝所利用，是一種重要的能量來源，對(duì)人體健康安全有益。 ^[3] 

2. 低吸濕性

海藻糖還具有低吸濕特性。將海藻糖放置在相對(duì)濕度90%以上的地方超過1個(gè)月，海藻糖也幾乎不會(huì)吸濕。由于海藻糖的低吸濕性，將海藻糖應(yīng)用于該類食品中可降低食品的吸濕性，從而有效延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。 ^[3] 

3.高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

海藻糖相對(duì)于其他的雙糖有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，高達(dá)115℃。因而把海藻糖加入到其它的食品中時(shí)，能有效地提高其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，更容易形成玻璃化狀態(tài)。這種特性結(jié)合海藻糖的工藝穩(wěn)定性和低吸濕性，使其成為一種高蛋白質(zhì)防護(hù)劑和理想的噴霧干燥風(fēng)味保持劑。 ^[3] 

4.對(duì)生物大分子和生物體的非特異性保護(hù)作用

海藻糖是生物體對(duì)于外部環(huán)境變化所形成的一種典型的應(yīng)激代謝物，保護(hù)機(jī)體抵抗外部惡劣環(huán)境。同時(shí)，海藻糖還能用于保護(hù)生物體內(nèi)DNA分子防止放射線引起的損傷；外源性的海藻糖對(duì)生物體也具有非特異性保護(hù)作用。其保護(hù)機(jī)制一般被認(rèn)為是機(jī)體含有海藻糖的部分強(qiáng)力地束縛水分子，與膜脂質(zhì)共同擁有結(jié)合水或海藻糖本身起到代替膜結(jié)合水的功用，從而防止生物體膜和膜蛋白的變性等。 ^[3] 

生產(chǎn)工藝

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海藻糖生產(chǎn)目的是為了獲得高純度海藻糖產(chǎn)品以及相關(guān)酶產(chǎn)品 。在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)上制備海藻糖主要有三種方法：一是從生物細(xì)胞中提取；二是采用微生物發(fā)酵生產(chǎn)；三是采用微生物發(fā)酵提取相關(guān)海藻糖合成酶，采用酶法合成海藻糖。 ^[4] 

發(fā)酵法：由于微生物生長旺、繁殖快，易于培養(yǎng)，采用深層發(fā)酵海藻糖具有先天的*性，利用產(chǎn)海藻糖酵母、細(xì)菌等為出發(fā)菌株，選育出產(chǎn)海藻糖高產(chǎn)菌株，發(fā)酵生產(chǎn)海藻糖，再采用有效分離提取的方法提取和精制。 ^[4] 

酶合成法：酶合成法是采用微生物發(fā)酵產(chǎn)生并提取相關(guān)海藻糖合成酶類，以各類碳水化合物為底物來合成海藻糖。酶的大缺點(diǎn)是其脆弱性，容易失活，實(shí)際生產(chǎn)中使用相關(guān)合成酶進(jìn)行海藻糖生產(chǎn)，要考慮保持酶活性和酶類制劑的成本，可使用酶固定化或細(xì)胞固定化技術(shù)來保護(hù)酶類。 ^[4] 

主要用途

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因?yàn)樵撎蔷哂?的生物學(xué)功能，能在逆境中有效地維持細(xì)胞內(nèi)生物膜和蛋白質(zhì)、活性肽的穩(wěn)定性和完整性，被贊譽(yù)為生命之糖，可廣泛用于生物制劑、醫(yī)藥、食品、保健品、精細(xì)化工、化妝品、飼料及農(nóng)業(yè)科學(xué)等各個(gè)行業(yè)。 ^[1] 

1.食品工業(yè)

在食品工業(yè)中，現(xiàn)正從海藻糖具有的非還原性、保濕性、抗凍結(jié)性和耐干燥性、優(yōu)質(zhì)甜味、能量來源等功能與特性考慮，進(jìn)行多種用途的開發(fā)研究。海藻糖產(chǎn)品可以應(yīng)用到各種各樣的食品和調(diào)味料等中，從而可以大大改善食品的質(zhì)量并增加食品的花色品種，促進(jìn)食品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。 ^[5] 

海藻糖的功能特性及在食品中的應(yīng)用：（1）防止淀粉老化（2）防止蛋白質(zhì)變性（3）抑制脂質(zhì)氧化變質(zhì)（4）矯味作用（5）保持蔬菜、肉類的組織穩(wěn)定和保鮮作用（6）持久穩(wěn)定的能量來源。 ^[6] 

2.醫(yī)藥工業(yè)

海藻糖在醫(yī)藥工業(yè)可用作試劑藥和診斷藥的穩(wěn)定劑。目前，正從海藻糖具有的非還原性、穩(wěn)定性、對(duì)生物大分子的保護(hù)作用及提供能源等功能和特性出發(fā)，探討多方面應(yīng)用。用海藻糖干燥抗體如疫苗、血球蛋白、病毒等生物活性物質(zhì)，無需冷凍，待復(fù)水后均能恢復(fù)活力。海藻糖代替血漿作為生物制品和穩(wěn)定劑，不僅能常溫保存，還可防止污染，從而保證生物制品的保存、運(yùn)輸和安全性。 ^[5] 

3.化妝品

由于海藻糖具有*的保濕作用及防曬、防紫外線等多方面的生理功效，可以作為保濕劑、保護(hù)劑等添加到 乳液、面膜、精華素、洗面奶中，還可作為唇膏、口腔清潔劑、口腔芳香劑等的甜味劑、品質(zhì)改良劑。無水海藻糖還可以用于化妝品中作為磷脂以及酶的脫水劑，其脂肪酸衍生物還是優(yōu)良的表面活性劑。 ^[7] 

4.農(nóng)作物育種

用生物技術(shù)將海藻糖合酶基因?qū)胱魑锊⑹蛊湓谧魑矬w內(nèi)表達(dá)，構(gòu)建生產(chǎn)海藻糖的轉(zhuǎn)基因植物，培育抗凍、抗旱轉(zhuǎn)基因植物新品種，提高農(nóng)作物的抗寒、抗旱能力，而且可使其在收獲加工后顯得新鮮，且能保持原有的風(fēng)味和質(zhì)地。 ^[7] 

海藻糖也可用于種子保存等，在使用海藻糖之后，可以有效地保持種子、種苗的根莖中的水分子，有利于農(nóng)作物播種，成活率高，同時(shí)保護(hù)了作物因寒冷而凍傷，這對(duì)降低生產(chǎn)成本，特別是北方寒冷干燥的氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響，具有重要意義。