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中文名称:海藻糖
中文同义词:海澡糖;D-海藻糖,无水;无水D-(+)-海藻糖;D(+)-海藻糖无水物;海藻糖无水物;纳米资质图海藻糖;无水海藻糖标准品;海藻糖厂家
英文名称:TREHALOSE
英文同义词:D-(+)-TREHALOSE;D-TREHALOSE;(2R,2'R,3S,3'S,4S,4'S,5R,5'R,6R,6'R)-6,6'-oxybis(2-(hydroxyMethyl)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol);TREHALOSE(P);ALPHA-D-TREHALOSE;ALPHA,ALPHA-D-TREHALOSE;MYCOSE;TREHALOSE
CAS号:99-20-7
分子式:C12H22O11
分子量:342.3

EINECS号:202-739-6

海藻糖性质
熔点203°C
沸点397.76°C(roughestimate)
密度1.5800
折射率197°(C=7,H2O)RTECS号LZ5776770
溶解度Solubleinwater;veryslightlysolubleinethanol(95%);practicallyinsolubleinether.
酸度系数(pKa)12.53±0.70(Predicted)
形态Powder
颜色WhitetoOff-white
水溶解性Solubleinwater.
敏感性HygroscopicMerck14,9580

分类及性质

海藻糖有三种不同的正位异构体 (Anomers)，即α，α-海藻糖 (又叫蘑菇糖，Mycose)，α，β-海藻糖 (新海藻糖，Neotrehalose)和β，β-海藻糖 (异海藻糖，Isotrehalose)。海藻糖可以几种固体形式存在，最常见的是二水化合物。海藻糖的稳定性比蔗糖好，与氨基酸、蛋白质等混合在加热的条件下，也不会发生美拉德反应。其溶解度约是蔗糖的2/3，渗透压与蔗糖、麦芽糖等双糖相同，甜度只有蔗糖的45%左右，留在口中的后味较清爽。含两个结晶水的海藻糖不显示吸湿性，而无水海藻糖结晶有非常强的吸湿性，后者可作为干燥剂使用。海藻糖不能使斐林试剂还原，也不能被α-糖苷酶水解，但在强酸条件下能被水解为两个葡萄糖分子。

危险品标志 Xi
危险类别码 38
安全说明 37/39-26
TSCA Yes
海关编码 29400090

1.微生物抽提法微生物抽提法是以乳酸菌、酵母、霉菌及其它一些含海藻糖的菌体为提取源,首先通过干燥、改变渗透压等方法处理菌体,使其体内积累更多的海藻糖,然后经过乙醇等有机溶剂抽提、精制,从而得到较高纯度的海藻糖晶体。这是传统的海藻糖生产方法,由于酵母中海藻糖含量较高,可达细胞干重的20%,通常以酵母提取为主。

2.发酵法发酵法是在一定的基质上培养微生物,通过微生物发酵生产海藻糖,再从发酵液中提取精制而成,其中能利用基质发酵生产海藻糖的微生物包括节杆菌属、棒杆菌属、短杆菌属、诺卡氏菌属、丝核菌属、微球菌属等。一般先通过诱变、细胞融合或基因重组选育产海藻糖高的菌株,然后采用高浓度的培养基及高渗发酵,并在发酵结束前让菌体Chemicalbook/饥饿02~3h,从而得到含海藻糖较高的培养物。该方法的缺点是转化率低,发酵液成分复杂,海藻糖的提取、精制困难,因而研究运用先进的生化分离技术,提高转化率和纯度,对于绛低生产成本,促进推广应用很重要。

3.酶转化法酶转化法是采用葡萄糖、麦芽糖或淀粉等为底物,通过与海藻糖合成有关的酶的作用转化成海藻糖。根据其作用底物,主要分为葡萄糖、麦芽糖、淀粉为底物三种生产方法。(1)以葡萄糖为底物人们在研究细菌、真菌和植物体内海藻糖的生物合成途径时发现,在生物体中最广泛存在的一条海藻糖合成途径是利用海藻糖-6-磷酸合成酶(EC21411115)和海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶(EC31113112)催化葡萄糖生成海藻糖,其反应式为:

图1为以葡萄糖为底物合成海藻糖的反应式

2.以麦芽糖为底物 以麦芽糖为底物的酶转化法主要有两种: （1）由麦芽糖生物合成海藻糖的途径:

图2为以麦芽糖为底物合成海藻糖的反应式

该法具有较高的特异性和快速温和等特点,但反应需要高能物质UDP或高浓度磷酸盐,而且磷酸化酶极不稳定,转化率只有60%,难于实现大规模的工业化生产;（2）在一些非常见细菌,如脂肪杆菌和某些耐热菌中发现一种海藻糖合成酶(trehalosesynthase),它能将A,A-1,4-麦芽糖在分子内重组成A,A-1,1-海藻糖。该酶具有较严格的底物专一性,只作用于麦芽糖生成海藻糖及从海藻糖生成麦芽糖,前者的反应明显优于后者。

3.以淀粉为底物以淀粉为底物生产海藻糖也有两条途径:第一条途径是利用葡萄糖基转移酶(glycosyltransferGTase)和淀粉酶(amylase)将淀粉转化成海藻糖,转化率可达8115%,这类酶广泛存在于硫化叶菌科中,第一种酶是分子内转糖基酶,将麦芽寡糖水解产生的葡糖基转移到麦芽寡糖还原末端葡糖基C1-OH位置,产生A,A-1,1-葡糖基海藻糖;淀粉酶水解葡糖基海藻糖生成海藻糖和麦芽寡糖,该酶仅切割各种葡糖基海藻糖中与海藻糖相邻的A,A-1,4-糖苷键,是一种新型A-淀粉酶。这两种酶热稳定性好,淀粉价格便宜,可望成为工业生产海藻糖的新途径。第二条途径是通过存在于节杆菌Arthrobactersp.Q36以及微黄短杆菌Brevibacteriumhelvolum,Micrococcusroseus,Sulfolobusacidicaldarium等菌中的麦芽寡糖基海藻糖合成酶(maltooligChemicalbookosyl-trehalosesynthase,MTSase)和麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltooligosyl-trehalosetrehalohydrolase,MTHase)的协同作用,将一定链长的直链淀粉转化为海藻糖。麦芽寡糖基海藻糖合成酶是一种分子内转糖基酶,催化麦芽寡糖(淀粉液化液)还原端的葡萄糖基和相邻的葡萄糖基间的A,A-1,4-葡萄糖苷键转化成A,A-1,1-葡萄糖苷键,生成麦芽寡糖基海藻糖;麦芽寡糖基海藻糖水解酶专一水解麦芽寡糖基海藻糖的麦芽寡糖基和海藻糖基间的A,A-1,4-糖苷键,以上两种酶联合作用,每次从麦芽寡糖生成海藻糖和少两个葡萄糖单位的麦芽寡糖。

4.基因重组法基因重组法包括两个方面:一是利用工程微生物和酶工程改进海藻糖生产,提高产量,降低成本;二是利用与合成海藻糖相关的基因构建具有抗逆性的转基因植物。Kim等克隆了非病原菌Brevibacteriumhelvolum中麦芽寡糖基海藻糖合成酶(BvMTS)和麦芽寡糖基海藻糖水解酶(BvMTH)的基因,并将两者重组成新基因BvMTSH,转入大肠杆菌中表达,表达出的重组蛋白可高效的将可溶性淀粉转化成海藻糖。5.化学合成法海藻糖的化学合成主要是在2，3，4，6—四乙配基—D—葡萄糖和3，4，6—三乙酰—1.2—脱水—D—葡萄糖之间产生环氧乙烷加成反应。在后一种化合物浓缩过程中也有海藻糖生成。然而海藻糖的化学合成具有较多的缺点，其中主要一点是产率低，分离困难，至今还处于研究阶段。

1.在食品工业上的应用

a.防止淀粉老化使用淀粉的食品，放在常温或低温下，就会因淀粉的老化而变硬，出现松散、白浊等现象，从而引起品质的下降，尤其是冷冻食品，淀粉的老化现象更为显著。过去，是采用添加糖类、酶制剂、乳化剂等方法来抑制淀粉的老化，但这些方法都不够完善，综合来看，添加糖类是较为有效的。将12％的淀粉溶液与2％的糖等量混合，糊化后保存在4，以保存前和保存12h后的浊度比为淀粉的老化率，比较蔗糖、麦芽糖、海藻糖的防止淀粉老化效果，就会发现添加海藻糖的效果远远超过其他糖类。因此，使用海藻糖能够抑制淀粉的老化，改善品质，对于利用冷冻来流通的食品来说，今后可广泛使用海藻糖。

b.防止蛋白质变性

取蛋中的蛋白为蛋白质，在里面添加5％的糖在-20冷冻5d，以冷冻前和解冻后的浊度比为蛋白质的变性率，比较蔗糖、麦芽糖、海藻糖的防止蛋白质变性效果，同样可以发现，海藻糖的防蛋白质变性效果最佳。另外，牛奶酪蛋白长时间加热后，伴随蛋白质的变性会发生凝聚从而产生沉淀。例如，调试牛奶咖啡使之在55保存4周，在使用精制细砂糖的牛奶咖啡里，清楚见到牛奶酪蛋白的凝聚，但如果用海藻糖替换其中四分之一的精制细砂糖，牛奶酪蛋白就非常稳定，几乎见不到蛋白质的凝聚。从上述可以看出，海藻糖具有防止蛋白质变性或说使之稳定的效果，今后在含蛋白质食品以及各种酶制剂、医药品等领域可以充分应用海藻糖。

c.矫味、矫臭作用

海藻糖的第三个功能，就是特有的矫味、矫臭作用。在低盐酱油里添加2％左右的海藻糖，成味即刻增加，变成可与浓味酱油匹敌的味道。不过，作为海藻糖在这方面的作用，大多数还是掩蔽一些令人不愉快的气味和味道，或使之向降低的方向移动。例如，葡萄柚和芦荟的苦味、豆浆和蛋的生腥味、加热臭、陈米臭等等。在这些食品里面，只要添加少量的海藻糖，其苦味或异臭味就可以得到大大改善。像这种由于其微妙的味道或气味而影响其品质的食品有许多。因此，今后海藻糖在这方面将有很大的利用价值。

d.保持食品组织的新鲜度

贮存蔬菜、水果、谷类时，由于酶或非酶的因素会引起褐变、软化，从而使新鲜度降低。为此，经常采用预热处理或化学药剂等一些对策。例如，为防止苹果的褐变，常常用食盐水浸泡处理，但有时会感到有咸味或因组织软化而影响口感，很难达到人们满意的结果。这种情况，如果用5％的海藻糖溶液浸泡处理苹果，不但能防止褐变，同时其组织感觉也很好。海藻糖不仅对苹果、黄瓜、萝卜等新鲜的水果蔬菜，对白菜、黄瓜的盐腌制品等同样起着保鲜用。此外，对采摘的玫瑰花等也有保鲜、延长寿命的功能。

e.非龋齿性

现已有实验证明，海藻糖也不被龋齿菌所利用。人在摄入使用海藻糖的巧克力后的30分钟内，观察其牙垢的pH变化，结果发现pH值不会下降到5.7以下。尽管海藻糖不是糖醇而是糖类，它不能作为无糖食品的素材来使用，但上述的非龋齿性，与糖醇具有同样的意义。今后可作为非龋齿的糖类甜味剂而用于嗜好食品以及饮料等。

2.在分子生物学上的应用

海藻糖对生物干制品的保护作用使其在生化制品领域大有作为，如果能开发出更多常温下保存和使用的产品，则可使生化制品的成本大大降低。目前已将海藻糖技术应用于最不稳定的限制性内切酶类，使其可以在常温下保存相当长时间而不失活，这种技术还可能导致推出自动化的带干池或干PRC反应试剂盒等新型生化工具。

3.农业方面的应用

前景随着研究的深入，基因工程技术的发展，含海藻糖的转基因植物的建成，不仅仅是提高作物的抗旱能力，而且能使作物在收获加工后显得新鲜、更具有浓浓的风味如甜昧水果、蔬菜及其他产品。此外，高含量海藻糖的作物与其具有较好耐冻性有密切关系。由此看来，抗旱植物的建成及其发展将有可能为抵抗旱灾、冻灾及改造沙漠、绿化荒旱地做出重要贡献。

4.医药工业的应用

主要是作为试剂的诊断药的稳定剂。例如，应用于移植内脏器的储存、淋巴激素、生物制剂、抗生素、维生素、酶以及各种容易失去活性的物质改良与稳定。也可用于牙膏、内服药、糖衣片剂等中作为甜味剂、呈味改良剂、品质改良剂、稳定剂。同时用海藻糖来干燥活疫苗，易于保藏，说得上是一种很好的医用干燥剂，重新得水后使用极为方便有效。另外，海藻糖不仅可用于疫苗保存，而且还可使激素、血液及其成分稳定化。其实用性还在于对生物高技术产品的保存起重要作用，如基因工程所用的DNA限制内切酶，常规条件下不稳定，易失活。

5.在化妆品方面：

现在，用于化妆品的主要是海藻糖的衍生物，在日本海藻糖因其本身所显示的保湿性已被卫生部确认为新规格化妆品原料。例如可用于皮肤化妆品如洗面奶等，具有抑制皮肤干燥；可作为唇膏、口腔清凉剂、口腔芳香剂等各种组成物的甜味剂、呈味改良剂、品质改良剂。另外，无水海藻糖可以应用于如护肤霜等中作为磷脂以及酶的脱水剂。