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海藻糖应用简介

来源:未知    发布时间 : 2019-10-07 09:40

海藻糖是一种安全、稳定的天然糖类,在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在,如人们日常食用的蘑菇类、蜂蜜、海藻类、酵母发酵食品中都含有含量较高的海藻糖,有些甚至含有占干重高达20%的海藻糖,自身性质非常稳定。海藻糖最令人称奇的生物学功能是优良的抗逆保护作用,许多在逆环境如干燥脱水、高温、冷冻、高渗等状态下表现出非凡耐受力的生物物种,都与它们体内合成、积累大量海藻糖有直接的关系。如生活在峭壁岩石中的卷柏,干旱缺水时,它的枝叶枯萎、蜷缩起来,进入了“假死”状态,当得到雨水滋润时,它就大量吸水,枝叶舒展,又“复活”过来;中国东北的林蛙,冬季严寒下会被冻成一支蛙型冰棍,但第二年春天到来,气温回升林蛙身体解冻,心脏恢复跳动,又变得活泼异常。海藻糖在自然界中扮演了如此重要的角色,人们毫不吝啬地将它赞誉为21世纪的“生命之糖”、“梦幻之糖”、“神奇之糖”。
海藻糖这一化合物公认是首先由Wiggers在1832年发现的,他在研究黑麦的麦角菌时,让溶液静置一段时间之后,发现在容器壁上形成一些无色、略带甜味、无还原性的晶体,并认为这是一种新的糖的结晶体。1990年意大利的Lama等人在世界上首次发现来自嗜热菌—硫矿硫化叶菌的酶能够以淀粉为出发原料,在较高温度下直接转化成海藻糖,宣告了酶转化法大规模制造海藻糖时代的到来。1995年,日本率先推出了酶法海藻糖产品,自此,海藻糖不仅在医药卫生、化妆品和美容行业,而且在食品业大大规模应用也成为现实。2006年海藻糖主要生产和消费国日本,添加海藻糖的食品已经达到了6000多种,几乎涵盖了整个食品领域,海藻糖已进入千家万户。我国在2002年也实现了酶法生产海藻糖的产业化,引发了生物制剂、化妆品、食品加工中海藻糖应用的热潮。山东福洋生物科技有限公司、德州汇洋生物科技有限公司与中科院合作,采用世界上最先进的工艺技术,设备高自动化的安装使用,2016年年产5000吨海藻糖项目正式上线,并成功得到了产品质量稳定的海藻糖。进一步推动了世界食品加工企业和广大消费者更好地了解海藻糖的特性和功用。
人们对海藻糖的兴趣起初来源于自然界中的隐生生物现象。自然界中存在着一类隐生生物,这类生物在极端干燥的条件下能脱去体内99%的水分,并维持数年乃至数十年以上而不死亡,处在生理学上的假死状态,一旦条件适宜它们又可复活。大量研究表明,许多生物物种在胁迫环境下,如饥饿、高温、冷冻、干燥、高渗透压、辐射、有毒物质等环境,表现出的非凡抗逆耐受力与体内的海藻糖含量有直接的关系。
卷柏是一种矮小的蕨类植物,可做药用草药,其枝叶很像柏树,生在怪石嶙峋的岩石缝中,干旱无水时会卷曲、枯萎蜷缩成一团,看似毫无生机。但只要有雨露滋润,就会重新伸展枝叶,恢复成满眼的翠绿,外观上和正常植株难以区分。人们发现干枯的卷柏保存几年后再放入水中时,干枯的卷柏还可“复活”。因此,他又有九死还魂草、万年青、长生草等美名。
对这种植物的糖代谢进行研究表明,在生长期的卷柏中存在两种主要的糖类—蔗糖和海藻糖,约占干重的14%,其中海藻糖是主要成分,占其中的90%。
20世纪80年代末期,一组英国生物学家到非洲撒哈拉沙漠进行科学考察,将一簇完全干枯、一点既燃的灌木取来热咖啡。次年该小组又重回故地,却惊奇的发现,上次未拔完的枯死灌木竟然长出幼嫩的小枝。好奇的英国人将其带回英国研究,结果发现这种灌木的组分与其他植物大同小异,但海藻糖含量异常高。
一些蛙类等生物能在严寒条件下生存,重要的原因也在于其体内海藻糖对细胞的保护作用。中国东北森林中的林蛙,冬季严寒下会被冻成一枝蛙型冰棍。当第二年春天到来,气温回升,林蛙身体解冻,心脏恢复跳动,它弹动四肢,又活泼异常了。加拿大动物学家研究发现,林蛙冻不死的奥妙,关键也在于体内存在大量海藻糖,使严寒时只是细胞外的水分结冰,而细胞内的水分却很少结冰。
 

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