海藻糖又称为漏芦糖、蕈糖,是由两个葡萄糖分子组成的一个非还原性双糖。结构式为α-D-吡喃葡糖基~α-D-吡喃葡糖苷,经常以二水化合物存在,分子式为C12H22O11·2H2O。
海藻糖是一种典型应激代谢物,能够在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面形成的保护膜,有效地保护生物分子结构不被破坏,从而维持生命体的生命过程和生物特征。
海藻糖有3种光学异构体,分别是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(异海藻糖,Isotrehalose)。其中只有α,α-海藻糖在自然界中以游离状态存在,即为通常所说的海藻糖,广泛存在于各种生物体中,包括细菌、酵母、真菌和藻类以及一些昆虫、无脊椎动物和植物中,尤其在酵母中含量较多,面包和啤酒等发酵食品及虾类等也含有海藻糖。α,β-型和β,β-型在自然界中很少见,仅在蜂蜜和蜂王浆中发现了少量的α,β-型海藻糖,α,β-型和β,β-型这两种海藻糖可以化学合成。 [1]
海藻糖为体内有益肠道细菌--双歧杆菌的增殖因子,可改善肠道微生态环境,加强胃肠道消化吸收功能,有效排除体内毒素,增强机体免疫抗病能力,研究还证明海藻糖具有较强的抗辐射作用。
主要用途
1.食品工业
在食品工业中,现正从海藻糖具有的非还原性、保湿性、抗冻结性和耐干燥性、优质甜味、能量来源等功能与特性考虑,进行多种用途的开发研究。海藻糖产品可以应用到各种各样的食品和调味料等中,从而可以大大改善食品的质量并增加食品的花色品种,促进食品工业的进一步发展。
海藻糖的功能特性及在食品中的应用:
(1)防止淀粉老化(2)防止蛋白质变性(3)抑制脂质氧化变质(4)矫味作用(5)保持蔬菜、肉类的组织稳定和保鲜作用(6)持久稳定的能量来源。
2.医药工业
海藻糖在医药工业可用作试剂药和诊断药的稳定剂。目前,正从海藻糖具有的非还原性、稳定性、对生物大分子的保护作用及提供能源等功能和特性出发,探讨多方面应用。用海藻糖干燥抗体如疫苗、血球蛋白、病毒等生物活性物质,无需冷冻,待复水后均能恢复活力。海藻糖代替血浆作为生物制品和稳定剂,不仅能常温保存,还可防止污染,从而保证生物制品的保存、运输和安全性。
3.化妆品
由于海藻糖具有的保湿作用及防晒、防紫外线等多方面的生理功效,可以作为保湿剂、保护剂等添加到 乳液、面膜、、洗面奶中,还可作为唇膏、口腔清洁剂、口腔芳香剂等的甜味剂、品质改良剂。无水海藻糖还可以用于化妆品中作为磷脂以及酶的脱水剂,其脂肪酸衍生物还是优良的表面活性剂。
4.农作物育种
用生物技术将海藻糖合酶基因导入作物并使其在作物体内表达,构建生产海藻糖的转基因植物,培育抗冻、抗旱转基因植物新品种,提高农作物的抗寒、抗旱能力,而且可使其在收获加工后显得新鲜,且能保持原有的风味和质地。
海藻糖也可用于种子保存等,在使用海藻糖之后,可以有效地保持种子、种苗的根茎中的水分子,有利于农作物播种,成活率高,同时保护了作物因寒冷而冻伤,这对降低生产成本,特别是北方寒冷干燥的气候对农业的影响,具有重要意义。