□ 宋文凤 胥九兵 李克文

　　海藻糖，又称漏芦糖、蕈糖。1832年英国科学家Wiggers从黑麦的麦角菌中首次分离提取出海藻糖结晶化合物。海藻糖具有独特的生物活性，可以帮助生物体抵抗高温、冷冻、干燥、高渗、辐射、有毒物质等环境，外源海藻糖对生物体具有非特异性保护功能，因此，海藻糖被广泛应用。

　　天然双糖最稳定

　　1930年，Bredereck首先利用核磁共振技术阐明了海藻糖(trehalose)的化学结构，化学名称为a-D-吡喃葡糖基-a-D-吡喃葡糖苷，分子式为C12H22O11，分子结构对称，相对分子质量为378.33，经常以二水化合物存在。

　　海藻糖是一种非还原性双糖，由两个葡萄糖分子通过半缩醛羟基结合而成，是天然双糖中最稳定的，它的旋光度和溶解性质是其与众不同的原因。由于不具有还原性，在食品中即使与氨基酸、蛋白质等混合加热也不会发生美拉德反应，不被一般的酶水解，可被具有特异性的海藻糖酶水解为两分子葡萄糖。

　　独特生物活性更安全

　　海藻糖除了具有低聚糖的一般特性，还有独特的生物活性，在严酷的环境下可保护生物体的组织和大分子的功能和活性。因此广泛应用于食品加工和贮藏、农作物育种、精细化工、化妆品、保健品和医药领域等方面。人们在关注其有效性的同时，更关注它的安全性。

　　1995年，日本将海藻糖申请为专利，并进行了工业化生产，并首次作为食品添加剂上市销售，应用领域包括糖果、巧克力、饮料、罐头等。1998年，韩国和中国台湾也将海藻糖作为合格的食品添加剂使用。2000年11月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会确认海藻糖作为组织形成剂、稳定剂、保湿剂、甜味剂的功能，对海藻糖的每日允许摄入量不作限制。2001年，美国食品药物管理局(FDA)授予海藻糖作为公认安全的食品，批准其进入美国市场。2001年9月，欧盟批准海藻糖作为新型食品或食品添加剂进入其市场。2005年3月，我国卫生部批准海藻糖为新资源食品。

　　近年来，国内外众多专家、学者都对海藻糖的安全性做了实验研究，实验均证明，海藻糖是一种毒性很低的物质，这为研制开发海藻糖奠定了良好的基础。

　　功能强大的“生命之糖”

　　生物学功能 海藻糖是一种对环境变化形成的应激状态具有高抗性的物质，是生物体内的一种典型的应急代谢物。海藻糖是昆虫血淋巴中最主要的糖类，占到了整个血淋巴中糖类总含量的80%~90%，并且在昆虫特殊的发育阶段，海藻糖占据昆虫整个碳水化合物的20%。大量的研究表明，许多生物在胁迫环境(如饥饿、高温、冷冻、干燥、高渗、辐射、有毒物质等)下表现出的抗逆耐受力与体内的海藻糖含量有直接的关系。这是因为，在各种恶劣环境下，海藻糖表现出对物种的生物膜、蛋白质和核酸等生物大分子良好的保护作用。

　　海藻糖对载药脂质体的保护作用实验，证明在海藻糖的保护作用下，脂质体脱水后处于干燥状态而其结构和功能保持完整，且干态脂质体水化时内含物保存率达80%以上。同时，海藻糖具有很好的抗冷冻、抗脱水效果。研究发现，伴随盐逆境双歧藻属菌种细胞内海藻糖和蔗糖浓度增加，当机体再恢复正常生长条件(即解除盐逆境的作用)，细胞内这些海藻糖和蔗糖浓度下降，蔗糖和海藻糖被认为具有共存的溶解物(compatiblesolutes)的作用性质。Piper认为，微生物在盐逆境应激状态涉及到低分子量共存溶解物的产生和一系列应激蛋白质的产生，海藻糖和蔗糖的合成代表双歧藻菌盐应激状态下的一种保护性作用。

　　其他功能 海藻糖除了对生物体具有保护作用外，还可以防止淀粉老化;防止蛋白质变性;抑制脂类物质酸败;抑制鱼腥味的生成;减轻禽类的怪味;抑制大米的米糠臭;利于蔬果的保鲜等。

　　另外，关于外源海藻糖对植物抗逆性影响的研究较多，实验均表明它对植物的抗逆性具有积极作用。外源性的海藻糖也具有良好的非特异性保护功能，海藻糖又被称为“生命之糖”。

　　海藻糖进入甜味剂领域

　　目前，海藻糖作为单一成分使用已经受到了甜味剂行业的关注。对于行业而言，海藻糖是新兴产品，在自然界中，海藻糖存在于多种植物和动物产品中，其生产来源非常广泛。

　　海藻糖的能量释放是葡萄糖的2倍，且不会影响胰岛素的含量。其发挥的活性更类似于蛋白质，可在提供持续能量的同时，对血糖没有影响。瑞士一项研究显示，在高压条件下，海藻糖能够发挥保护作用;动物的研究显示，海藻糖能够缓解胰岛素抗性。

　　米面类制品 海藻糖防止淀粉老化的效果比变性淀粉和糖醇类产品更好，尤其在低温条件下表现更为显著。如在方便米饭中使用海藻糖，能抑制布朗硬度降低，使其口感柔软。

　　糖果和甜食 与麦芽糖、蔗糖和葡萄糖相比，海藻糖具有较高的玻璃化转变温度。这使得海藻糖可以在很高温度下保持活性蛋白的稳定性，以避免其在热加工中的失活。这种特性能使海藻糖在糖果中具有较广阔的应用空间。同时又由于海藻糖的低吸湿性和非褐变性，使加入海藻糖的硬糖和软糖褐变程度降低，并有良好的保形性。海藻糖使食品的冰点下降的程度与蔗糖一样。

　　禽肉水产加工品 抑制脂肪酸败是保证食品质量的重要环节。海藻糖作为天然糖类对抑制脂肪酸败有很好的效果，能长时间保持肉质鲜嫩柔软、抑制脂肪酸分解导致的肉臊味产生，并使产品经过冷冻、解冻和热加工后效果依旧良好。

　　保健食品 海藻糖是一种功能性低聚糖，具有防止人体骨质疏松，促进人体双歧杆菌增值以及清除体内自由基等功能。因此，海藻糖可广泛应用于各种保健食品中。

　　饮料 海藻糖跟砂糖和麦芽糖一样能在小肠中被消化吸收，作为营养源在人体内缓慢释放。海藻糖特别适合加入甜味营养型饮料及运动前增加能量的饮料。

　　烘培产品 由于海藻糖的甜度是蔗糖的45%，所以它能降低饼干、面包，糕点等产品的甜度，使其具有清爽的口感。

　　未来应用更为广泛

　　20世纪初，海藻糖的生产刚刚起步，规模小，1kg商品化的海藻糖售价接近700美元。后来巴西科研小组找到了通过外界刺激使酵母大量积累海藻糖的方法，使酵母海藻糖的含量达到细胞干重的20%，海藻糖的价格降低了一半。随着后来结合基因工程，酶法合成海藻糖新型方法的出现，海藻糖价格降低到3～6美元/kg。目前，海藻糖的生产技术已经日渐成熟，主要有提取法制备、酶法转换、微生物发酵等方法。

　　随着研究的不断深入，海藻糖在各行各业中的应用会更加广泛，对海藻糖和海藻糖合酶基因的研究会越来越多。