D(+)-海藻糖二水合物的基本性质及来源

医学上已成功应用D(+)-海藻糖二水合物作为血液制品、疫苗、细胞组织等生物活性物质的稳定剂，这样不仅可以延长常温下的存放时间，更可以防止血源污染。同时D(+)-海藻糖二水合物作为冻干保护剂在生物制品上的应用也很广泛，与蔗糖相比能对蛋白起到更好的保护作用。

D(+)-海藻糖二水合物的基本性质

D(+)-海藻糖二水合物是一种稳定的非还原性双糖，由两分子葡萄糖以一个α，α，1，1-糖苷键构成。D(+)-海藻糖二水合物最初是从黑麦的麦角菌中提取的，随后发现它在自然界的动植物和微生物中广泛存在，尤其在真菌、水藻、苔藓和无脊椎动物中含量较高。D(+)-海藻糖二水合物是白色晶体，一分子D(+)-海藻糖二水合物含有两分子结晶水，能溶于水、冰醋酸和热乙醇，不溶于乙醚、丙酮。当加热至130℃时，海藻糖失去结晶水变成无水晶体。其它性质见下表：

D(+)-海藻糖二水合物对生物体具有神奇的保护作用：其在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣条件下能在细胞表面形成一层独特的保护膜，有效的保护了细胞、蛋白质分子等不变性失活。而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类则不具备这一功能，因此D(+)-海藻糖二水合物在科学界还有个别名叫“生命之糖”。

D(+)-海藻糖二水合物来源及工业化

D(+)-海藻糖二水合物广泛存在于低等蕨类植物、藻类、细菌、真菌、酵母、昆虫及无脊椎动物中，特别是在酵母、霉菌等真菌中，含量可高达生物体干重的20%以上。如何将其提取利用，甚至实现大规模工业化生产，人们做了大量的研究工作。目前海藻糖的制备方法包括化学合成法、微生物提取法、微生物发酵法、酶合成法、基因工程法等。

微生物提取法

以酵母、乳酸菌、霉菌及其它含D(+)-海藻糖二水合物的微生物为提取源，首先通过改变微生物的生长条件，使其体内积累更多的海藻糖，然后采用适当的方法将海藻糖提取出来。微生物提取法生产海藻糖生产周期长，提取率低，成本高，很难实现大规模工业化生产。

微生物发酵法

通过微生物发酵生产D(+)-海藻糖二水合物，再从发酵液中提取纯化。其关键是通过诱变、细胞融合及基因重组等方法选育高产海藻糖的菌株。日本味之素公司，利用氨基酸生产菌体外培养大量生产海藻糖，已实现工业化生产，但该法转化率低、副产物多。

酶合成法

以葡萄糖、麦芽糖、淀粉为底物，三种方法，但存在消耗高能，且磷酸化酶不稳定等问题，因而也难以实现工业化生产。

基因工程法

将D(+)-海藻糖二水合物合成酶的基因导入植物或微生物，可利用工程微生物或转基因植物生产海藻糖。

化学合成法

2,3,4,6 -四乙酰基葡糖和3,4,6-三乙酰-1,2-脱水-D-葡糖之间产生环氧乙烷加成生成。该法制备D(+)-海藻糖二水合物的缺点是产率低、分离困难，目前还处于研究阶段。