新型天然糖类海藻糖

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海藻糖(新型天然糖类)【新型天然糖类海藻糖】海藻糖又称漏芦糖、蕈糖等。是一种安全、可靠的天然糖类。海藻糖是由两个葡萄糖分子以1,1-糖苷键构成的非还原性糖，有3种异构体即海藻糖（α，α）、异海藻糖（β，β）和新海藻糖（α，β），并对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。海藻糖在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在，如人们日常生活中食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾、麵包、啤酒及酵母发酵食品中都有含量较高的海藻糖。
说明海藻糖是由两个葡萄糖分子以1,1-糖苷键构成的非还原性糖，有3种异构体即海藻糖（α，α）、异海藻糖（β，β）和新海藻糖（α，β），并对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。科学家们发现，沙漠植物卷叶柏在乾旱时几近枯死，遇水后却又可以奇蹟般复活；高山植物复活草能够耐过冰雪严寒；一些昆虫在高寒、高温和乾燥失水等条件下不冻结、不乾死，就是它们体内的海藻糖创造的生命奇蹟。海藻糖因此在科学界素有“生命之糖”的美誉。国际权威的《自然》杂誌曾在2000年7月发表了对海藻糖进行评价的专文，文中指出：“对许多生命体而言，海藻糖的有与无，意味着生命或者死亡” 。海藻糖又称漏芦糖、蕈糖等。作用海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及乾燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成独特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特徵。许多对外界恶劣环境表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体记忆体在大量的海藻糖有直接的关係。而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类，均不具备这一功能。这一独特的功能特性，使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物製品的优良活性保护剂以外，还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分，更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料，大大拓展了海藻糖作为天然食用甜味糖的功能。生产工艺海藻糖是运用当代最先进的生物工程技术和生产工艺，採用按国际製药标準建造的成套设备，以当地特有的不含转基因成分的天然木薯澱粉为原料，在国内首家以规模化形式生产海藻糖，产品指标达到国际同类产品标準。先进的生产工艺技术和完整的质量保证体系为国内外市场提供了种质量过硬、价格合理的海藻糖系列产品，使生物製剂、化妆品、烘焙产品、水产畜产加工、米麵製品、饮料和糖果以及农林种植等各个行业广泛受惠。物化性质目前使用的商品海藻糖，有含有二分子结晶水的结晶海藻糖和不含结晶水的无水海藻糖。其具有的理化性质如下：（1）密度：结晶海藻糖1,512g/cm 。（2）熔点：结晶:海藻糖于130℃失水；无水海藻糖210.5℃ 。（3）溶解热：结晶海藻糖:57.8KJ/mol，无水海藻糖53.4KJ/mol 。（4）甜度：相当于蔗糖的45%，是一种甜味柔和的优质糖质。其温和的甜味比砂糖更为持久，可改善高砂糖含量食品的甜腻感，与其他的甜味料配合!能将食品素材特有的味感提升出来。（5）溶解性、晶体析出性：海藻糖易溶于水、热乙醇、冰醋酸，不溶于乙醚、丙酮。海藻糖在水中的溶解度随温度变化较为明显。低温时在水中的溶解度比砂糖低，与麦芽糖相同。此外，海藻糖易于结晶，结晶性能良好。（6）高玻璃化转变温度：海藻糖具有双糖中最高的玻璃化转变温度，高达115℃，因而把海藻糖加入到其他的食品中时，能有效地提高其玻璃化转变温度，更容易形成玻璃化状态，可以发挥保持玻璃化，保持新鲜度的作用。（7）低吸湿性和保水性：二水结晶海藻糖在相对湿度92%以下无吸湿性，而无水海藻糖在相对湿度30%以上有吸湿性。这一性质使其既具有低吸湿性。又具有高保湿性功能。（8）耐热、耐酸性：于100℃加热24h海藻糖仍可保存99%以上。这种特殊的分子结构赋予了海藻糖分子极强的稳定性，是天然二糖中最稳定的分子。（9）着色性：海藻糖不会引起美拉德反应。和甘氨酸于100℃反应90min不呈色，和聚蛋白胨120℃反应90min不呈色，有利于保持食品色泽，适合于须加热处理或高温保存的食品、饮料等。食品工业海藻糖在食品工业中的套用：与其它糖类一样，海藻糖可广泛套用于食品业，包括饮料、朱古力及糖果、烘烤製品和速冻食品。海藻糖的功能特性及在食品中的套用：（1）防止澱粉老化（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（6）肉类的组织稳定和保鲜作用（7）持久稳定的能量来源●烘烤製品类在烘烤製品中,海藻糖有多种潜在的使用价值：它能调节蛋糕、饼乾和糕点上的糖霜、麵包奶油和水果馅的甜味与芳香，不损害贮藏寿命，使人们品尝到产品原有的风味。同时，海藻糖有助于甜饼、麵包奶油和糖霜中脂肪的降低，在可口饼及快餐中产生独特的糖霜感觉。它使消费者因良好的甜质更容易接受含高脂肪和糖的高热量产品。在保持产品贮藏期时，海藻糖能减少多成分的烘烤製品中湿气流动，以能使甜味更佳。●糖果类海藻糖与其它大多数增甜剂混合，可在糖果、果汁饮料和药草产品中使用，以调节产品甜质，从而能真正保持产品的原有风味。海藻糖用作糖果的外层可形成一种稳定的非吸湿性保护层。由于性质的稳定性，海藻糖能在长期高温下进行而不用担心水解和色变，不负面影响产品品质。滚海藻糖衣性能极好。海藻糖特有的溶解特性能真正使它们本身滚动形成保护层，这层覆盖物极稳定、坚固，从而改善其它大多数增甜剂相对的白色层面。●能量产品类海藻糖被分解成葡萄糖，但与其他糖相比，海藻糖的血糖反应更平稳，这种独有的特性结合它低致龋性和非泻下性作用，使得海藻糖极适用于按配方製造的饮料，以提供能量和减轻疲劳与压力。●朱古力糖果类在朱古力糖果中使用海藻糖，能调节糖果的甜味，特别有益于含有乳製品的软糖及含水果馅的产品，海藻糖还能减少多成分产品中水分游离。在模製品中，海藻糖对产品甜味的改善为创造新口味朱古力提供了可能性。由于它致龋性的降低，作为主要的增甜剂或结合其他低致龋性增甜剂，海藻糖可用于按配方配製益牙产品。特级海藻糖可和多元醇合用于製取朱古力，其溶解时吸收的热量可使多元醇的冷却效应降到最低。●水果类在经加工过的水果（包括果酱、调味果酱和果馅）中，海藻糖是一种最好的甜味调节剂。在水果类製品中添加海藻糖能够保持产品的原有风味但不损害产品贮藏期。另外，由于海藻糖性质的稳定性，不会产生水解，产品色泽不变并保持原有光泽。海藻糖能用于佐料和可口果酱，通过调节甜味来产生风味感，同时保持产品贮藏寿命。●速冻品类海藻糖可代替蔗糖，降低冰淇淋和其他冷冻製品的凝结点。可在冻品和冰冻糖果中用于产生新的糖霜，并产生独特的可口的风味。●饮料海藻糖在饮料品中微甜口感好，能与其他大多数增甜剂结合使用，使其甜味更完善，可全面提高产品风味。在含酒精的饮料中，海藻糖不损减酒精的感官性能，使饮料风味更佳。●海鲜海藻糖作为一种对海鲜的低温保护剂特别有效，当海藻糖在蛋白质、水界面绝对抑制水的官能度时使海鲜的硬度、伸缩性及凝胶力增加，另外海藻糖的微甜性质也提高了海鲜的口感质量。与其他的低温保护剂用于处理海鲜不同，海藻糖不会导致喉咙炽热感，且没有泻下问题。医药工业海藻糖在医药工业中的套用：（1）在医学上已经成功地套用海藻糖替代血浆蛋白作为血液製品、疫苗、淋巴细胞、细胞组织等生物活性物质的稳定剂。不仅可以常温条件下乾燥存放，更重要的是可以防止因血源污染而引起B肝、爱滋病等致命疾病的传播，世界卫生组织对此十分重视。（2）英国剑桥的Quadrant研究基金会将小儿麻痹症疫苗与海藻糖混合冻乾后，发现在乾燥状态下45℃时其稳定性和液态4℃保存条件时相当。这项目研究成功，将大大减化疫苗处理工序，降低疫苗的贮存及运输成本，且保证了长距离运输疫苗仍可保持相当高的活性，这将会大大有助于世界卫生组织实现在最大範围内消灭小儿麻痹症的目标。（3）美国加利福尼亚大学的约翰·克劳及其同事将海藻糖与製造血小板的细胞混合，经乾燥脱水使细胞变乾后，将其冻乾在室温下可长时间保存。实践证明，加入海藻糖并经长时间保存的血小板在水化后仍有85%存活，存活率比大多数血库短期保存的血小板还高。（4）海藻糖可套用于研究用生物试剂的保存，例如各种工具酶、细胞膜、细胞器、抗体、抗原及病毒等等，使得生命科学研究更为方便快捷有效，英国大学Camilo.C等详细的研究了海藻糖对DNA限制性内切酶DNA连线酶和DNA聚合酶的保护作用，结果表明，所有加入海藻糖乾燥的酶样，在70℃保存35天或在37℃保存9个月后，其活力并无损失，仍能精确的将DNA截断。我国中科院微生物研究所套用海藻糖乾燥製备、用于人血清胆固醇测定的三种诊断工具酶，在室温下长期保存后，活性保持率都在90%以上，现已成功的进入于临床套用。这是其它种类的保护剂都不可能达到的效果，利用海藻糖作为诊断工具酶等生物试剂的稳定剂和保护剂，可置于常温条件下乾燥并保存，不仅简化了生物试剂的製备过程，也给我国幅员广大的农村地区患者的疾病诊治带来便利。（5）双歧桿菌是肠道中用于改善人体微生态平衡的细菌，双歧桿菌活菌製剂作为防病治病的有力武器，在欧美日本等已开发国家备受欢迎。在我国，双歧桿菌活菌製剂已逐步成为製药行业的一支生力军。由于双歧桿菌是一种对生存条件要求极为苛刻的厌氧菌，外界环境稍有变化就易引起该菌的死亡，因此，如何提高双歧桿菌的存活率，保证产品的货架寿命，一直是困扰活菌製剂行业的技术难题。2012年来普遍是採用脱脂牛奶作冻乾保护剂，但效果不甚理想，在储存过程中，细菌的存活率下降很快。2012的研究结果表明，採用海藻糖作保护剂，双歧桿菌的存活率比脱脂牛奶提高一倍以上，特别令人振奋的是，海藻糖能够使冻乾双歧桿菌在常温下长期保持活性，大幅度延长活菌製剂的保质期。从而可以解决活菌製剂行业所面临的产品储存性能差，货架寿命短的问题。（6）套用实例1)、从液态製品製备固态製品将500克无水海藻糖、270克用以上方法製成的蛋黄粉、290克脱脂奶粉、4.4克氯化钙、1.85克氯化钾、0.01克硫氨素、0.1克抗坏血酸钠、0.6克乙酸维生素和0.04克烟酸胺混合后，每份取25克放入防水铝箔袋内，热封好，即製得该固态製品。因袋内空气含水量少，该产品勿须冷藏，在室温状态下就可长期稳定存放。其具有良好的水溶性及分散性，使用前只需将1小袋该固态品溶于约150-300ml水製成流质食品，吸入体内或灌入鼻腔、胃或肠内即可。2)、製备固体医药品为了做BALL-1细胞的皮下移植手术，在刚产下的田鼠体内注入用传统方法製取的免疫血清，以减少其免疫反应，按一般方法餵养3周后，取出田鼠皮下形成的肿瘤，将其切成小片，然后把小片分散溶在生理盐水中。溶出的肿瘤细胞用无血清的RPMI1640培养基（pH值7.2）清洗后，再将其溶在新配製的同一种培养基中，稀释培养液浓度至每毫升含2×106个细胞，并在35℃下保存。在细胞悬液中加入200IU/ml人体a-干扰素，培养约2小时后，加入300HA/ml HVJ，再培养20小时，诱导培养体产生更多的人体a-干扰素。将细胞培养液在4℃、1,000×g条件下离心，去除沉澱物，上清液用膜过滤，把滤液加进一装有防a-干扰素抗体的层析柱中，再加入缓冲液使未被吸收的组分流出，随后把被柱子吸收的组分洗脱出来并浓缩成浓度约为0.01w/v%的人体a-干扰素溶液，其中的人体a-干扰素的比活力约为2×108Iu/mg蛋白，每只田鼠可製得约4ml a-干扰素。将6克无水海藻糖装进100ml的防潮塑胶瓶中，再往瓶中注入0.2ml约含4×106IU的人体a-干扰素溶液，用橡胶塞给瓶子无菌封盖，这样就可製得固体医药品。根据其製备过程，含人体a-干扰素的溶液经和无水海藻糖接触，就很容易脱水乾燥，其不需冷冻乾燥，就能使固体製品的a-干扰素稳定高效。该产品易溶于水，其中的人体a-干扰素可作为一种抗敏性试剂（如：抗病毒试剂、抗肿瘤试剂和抗风湿症试剂等），经滴注或肌注进入人体内，有效地预防或治疗多种疾病。该产品适用于内科，还可作口腔试剂及诊断剂。3)、製备固体医药品将源于人体淋巴素的BALL-1细胞接种到加入20%的胎牛血清的Eagle基础培养基（PH值7.4）中，按照常规方法在37℃的悬浮体中培养，培养出的细胞用无血清的Eagle基础培养基（PH值7.4）清洗后，将其倒入新配製的含20%胎牛血清的Eagle基础培养基中，并浓缩至浓度为1×107cells/ml 。在溶液中加入1, 000HA/ml HVJ，在38℃下恆温培养24小时，使HVJ诱变成a-hTNF 。将製得含a-hTNF的细胞悬液在4℃，1,000×g下离心，上清液在含0.01M磷酸盐缓冲液的生理盐水中透析15小时后，用膜过滤。为纯化a-hTNF溶液，将滤液加入一个装有抗干扰素抗体的柱子中，把未被柱子吸收的组分倒进一装有抗肿瘤坏死a-基因单克隆抗体、具有亲和性的层析柱中，洗脱出被层析柱吸收的组分，得到a-hTNF溶液浓度至0.01w/v%，其中a-hTNF的比活力大约为2×106JRU/mg蛋白。这样a-hTNF的得率约为5×104JRU/L细胞培养液。将10克无水海藻糖装入100ml的瓶中，再注入0.5ml含1×105JRU a-hTNF的溶液，用橡胶塞无菌封盖后，即可製得该产品。用以上方法製得的药品，粉末状无水海藻糖吸水使a-hTNF的溶液脱水乾燥，不需经冷冻乾燥处理，就能使a-hTNF稳定高效。该产品易溶于水，a-hTNF可作为一种抗敏性试剂（如：抗病毒试剂、抗腹肿剂及抗免疫疾病剂等），经滴注或肌注进入人体内有效地预防或治疗多种疾病。该产品适用于内科，也可作口腔试剂及诊断剂。化妆品海藻糖在化妆品中的套用：海藻糖在化妆品上的套用是基于其具有优异的保持细胞活力和生物大分子活性的特性。皮肤细胞，尤其是表皮细胞在高温、高寒、乾燥、强紫外线辐射等环境下，极易失去水分发生角质化，甚至死亡脱落使皮肤受损。海藻糖在这种情况下能够在细胞表层形成一层特殊的保护膜，从膜上析出的粘液不仅滋润着皮肤细胞，还具有将外来的热量辐射出去的功能。从而保护皮肤不致受损。随着人们对海藻糖功能和作用的认识，海藻糖作为新一代的超级保湿因子将成为化妆品市场消费的一个热点。国内外已有不少厂家成功将海藻糖添加到化妆品中。海藻糖在化妆品中使用参考如下：2克聚氧乙烯乙二醇单硬酯酸脂，5克自乳化甘油醯硬酯酸脂，1克a-葡糖芸香苷，1克液体凡士林，10克甘油三（2-乙基己酸）酯，将这些物质与2克海藻糖粉末混合，按一般方法加热溶解，得到的溶液加进2克L-乳酸，5克1，3-丁二醇及66克纯净水。此反应溶液经高速搅拌器乳化，再在高温条件下加进足量的调和剂，即得到化妆霜。超级防晒保湿因子—海藻糖海藻糖是一种天然的糖类，存在于许多沙漠植物中，在植物乾枯时形成一层玻璃状的基质，保护其内部结构，直至雨水来到，植物可奇蹟般地起“死”而复生。大量的研究与实践表明，海藻糖能有效地保护表皮细胞膜结构，活化细胞，调理肌肤，令肌肤健康自然、有弹性。表皮细胞在高温、高寒、乾燥、强紫外线辐射等环境下，极易失去水分而使皮肤受损，海藻糖在这种情况下能够在细胞表层形成一层特殊的保护膜，保持皮肤原有营养和水分，避免皮肤晒伤及黑色素沉澱，有效抵抗皮肤老化现象；从膜上析出的粘液可温和滋润肌肤，使肌肤莹亮、光泽、柔嫩。另外，特别是来自深海海藻因为其独特的生长环境，提取的海藻糖，保湿效果显着。2013年国内外一些比较着名的化妆品企业，如珀莱雅海洋水动力系列、范思哲系列化妆品、雪白系列化妆品、草木年华海藻糖活泉补水系列化妆品、艾弗莎系列化妆品等都已将产品中的海藻糖作为产品宣传的重点内容。海藻糖是药品还是糖类？海藻糖是由两个葡萄糖分子以a,a,1,1-糖苷键构成非还原性糖，自身性质非常稳定，海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及乾燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成独特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特徵。许多对外界恶劣环境，表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体记忆体在大量的海藻糖有直接的关係。和自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类，均不具备这一功能。这一独特的功能特性，使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物製品的优良活性保护剂以外，还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分，更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料，大大拓展了海藻糖作为天然食用甜味糖的功能。所以準确的说应该是糖。可以作为药品和化妆品的添加剂。作用海藻糖对生物酶製剂中反应中激活剂与稳定剂温度是影响酶反应效率的重点因素之一，高温能提高酶的催化活力，但易使酶失活。耐热酶的发现为分子生物学带来巨大的进步，如PCR和连线酶链式反应的产生，目前局限于从一些耐热菌中分离得到耐热酶，而且酶催化反应类型也受到限制。研究发现海藻糖在高温下能保持酶的正常活性，甚至起热激活作用，还能用于提高干燥保存的酶的活性。在反应体系中加入海藻糖，使热敏感的酶在高温下稳定性和活性增加，可当作耐热酶使用，海藻糖的这一作用在生物药学和工业生产领域具有广泛的套用价值。未加海藻糖的限制性内切酶Nocl在温度由45℃升到50℃时失活，加了海藻糖时酶不但不失活而且活力继续升高，说明海藻糖能抑制高温下酶的失活；37℃时海藻糖能够激活DNasel，加了海藻糖，温度升到50℃时酶活力仍显着升高；猪的胰脂肪酶在无水海藻糖介质中可以耐受100℃高温，有水时则会失活。有实验表明海藻糖通过影响蛋白水合作用来稳定和激活蛋白，它可以降低溶液中蛋白质的水化作用，乾燥时则能取代水或作为玻璃样稳定剂。海藻糖能阻止酶发生不可逆的热凝聚-热变性，与分子伴侣的功能相类似，实验中将一些分子伴侣与海藻糖共同使用，能进一步扩大对酶具有热稳定和热激活作用的温度範围。另外海藻糖并不是对检测的所有酶都有热稳定和热激活的作用，说明只有一些蛋白可能具有海藻糖识别和作用的位点。获得全长cDNA文库，有利于分子克隆和全长cDNA测序，反转录反应是构建cDNA文库的重要反应，mRNA的二级结构能够终止反转录反应，释放mRNA/非互补cDNA杂合体，导致合成全长cDNA效率很低，这是构建高质量的cDNA文库最主要的问题。以前解决这一问题主要是在反应前使样品变性，如热变性、加氢氧化甲基汞处理mRNA等或者反应中提高反应温度。前一类方法对破坏mRNA二级结构效果不佳，特别是从长转录产物获得全长的cDNA，而后者虽然对破坏mRNA二级结构比较有用，但除了TchDNA聚合酶外，其它反转录酶者不耐热，而TchDNA聚合酶催化反应需Mn2+，这容易造成mRNA在反应前就降解了。实验证明海藻糖能使鼠白血病病毒逆转录酶具有热稳定和热激活特性，酶在60℃仍具有全部活性，足以在mRNA二级结构诱导终止反应之前合成全长的cDNA，反应效率大大提高。另外推测海藻糖可能具有改变核酸构型的作用，例如减少反转录反应中mRNA的二级结构。生产中利用海藻糖热稳定和热激活的双重功能，可以减少酶的用量和提高反应速率，提高消耗/产出和时间/产出比值，在一系列酶反应中都有很大潜力，如生化反应、诊断或工业生产领域，更重要的是热激活能用于提高反应程度和总效率，获得标準反应条件下不可能的产量。另外，利用热稳定和热激活的作用，可开发以前在常规反应条件下不可能进行的反应，例如专一性要求特别高的核酸杂交实验，反应体系加入海藻糖，就可在适宜的温度下同时使用几种限制/修饰酶，提高杂交反应特异性，减少假阳性结果。

新型天然糖类 海藻糖

新型天然糖类海藻糖