D-(+)-海藻糖 二水合物
D-(+)-Trehalose dihydrate
from Saccharomyces cerevisiae, ≥99

別名: α,α-海藻糖, α-D-吡喃葡萄糖基-α-D-吡喃葡萄糖苷

CAS號: 6138-23-4
經(jīng)驗分子式（希爾表示法）: C12H22O11 · 2H2O
分子量: 378.33
Beilstein Registry Number: 5322018
酶學委員會編號: 202-739-6
MDL number: MFCD00071594
PubChem Substance ID: 24900427

參考資料：

1，海藻糖是非還原性糖，在與氨基酸、蛋白質(zhì)共存時，即使加熱也不會產(chǎn)生褐變。

海藻糖（Trehalose）是自然界的動植物和微生物中廣泛存在的一種雙糖，它是由2個葡萄糖通過 α,α-1,1-糖苷鍵所形成的非還原性糖，按其化學結(jié)構(gòu)可寫成 α-D-吡喃葡萄糖基-(1→1)-α-D-吡喃葡萄糖苷，此外還有α,β-型的新海藻糖和β,β-型的異海藻糖兩種異構(gòu)體，但在自然界中很少見。
從稀乙醇中析出的海藻糖二水物為無色或白色斜方晶系雙榍狀結(jié)晶，有甜味。用作食品添加劑和甜味劑，甜度相當于蔗糖的45％。,

2，海藻糖對生物酶制劑中反應(yīng)中激活劑與穩(wěn)定劑
    溫度是影響酶反應(yīng)效率的重點因素之一，高溫能提高酶的催化活力，但易使酶失活。耐熱酶的發(fā)現(xiàn)為分子生物學帶來巨大的進步，如PCR和連接酶鏈式反應(yīng)的產(chǎn)生，目前局限于從一些耐熱菌中分離得到耐熱酶，而且酶催化反應(yīng)類型也受到限制。研究發(fā)現(xiàn)海藻糖在高溫下能保持酶的正常活性，甚至起熱激活作用，還能用于提高干燥保存的酶的活性。在反應(yīng)體系中加入海藻糖，使熱敏感的酶在高溫下穩(wěn)定性和活性增加，可當作耐熱酶使用，海藻糖的這一作用在生物藥學和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。 未加海藻糖的限制性內(nèi)切酶Nocl在溫度由45℃升到50℃時失活，加了海藻糖時酶不但不失活而且活力繼續(xù)升高，說明海藻糖能抑制高溫下酶的失活；37℃時海藻糖能夠激活DNasel，加了海藻糖，溫度升到50℃時酶活力仍顯著升高；豬的胰脂肪酶在無水海藻糖介質(zhì)中可以耐受100℃高溫，有水時則會失活。有實驗表明海藻糖通過影響蛋白水合作用來穩(wěn)定和激活蛋白，它可以降低溶液中蛋白質(zhì)的水化作用，干燥時則能取代水或作為玻璃樣穩(wěn)定劑。海藻糖能阻止酶發(fā)生不可逆的熱凝聚-熱變性，與分子伴侶的功能相類似，實驗中將一些分子伴侶與海藻糖共同使用，能進一步擴大對酶具有熱穩(wěn)定和熱激活作用的溫度范圍。另外海藻糖并不是對檢測的所有酶都有熱穩(wěn)定和熱激活的作用，說明只有一些蛋白可能具有海藻糖識別和作用的位點。 獲得全長cDNA文庫，有利于分子克隆和全長cDNA測序，反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)是構(gòu)建cDNA文庫的重要反應(yīng)，mRNA的二級結(jié)構(gòu)能夠終止反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)，釋放mRNA/非互補cDNA雜合體，導(dǎo)致合成全長cDNA效率很低，這是構(gòu)建高質(zhì)量的cDNA文庫最主要的問題。以前解決這一問題主要是在反應(yīng)前使樣品變性，如熱變性、加氫氧化甲基汞處理mRNA等或者反應(yīng)中提高反應(yīng)溫度。前一類方法對破壞mRNA二級結(jié)構(gòu)效果不佳，特別是從長轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物獲得全長的cDNA，而后者雖然對破壞mRNA二級結(jié)構(gòu)比較有用，但除了TchDNA聚合酶外，其它反轉(zhuǎn)錄酶者不耐熱，而TchDNA聚合酶催化反應(yīng)需Mn2+，這容易造成mRNA在反應(yīng)前就降解了。實驗證明海藻糖能使鼠白血病病毒逆轉(zhuǎn)錄酶具有熱穩(wěn)定和熱激活特性，酶在60℃仍具有全部活性，足以在mRNA二級結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)終止反應(yīng)之前合成全長的cDNA，反應(yīng)效率大大提高。另外推測海藻糖可能具有改變核酸構(gòu)型的作用，例如減少反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)中mRNA的二級結(jié)構(gòu)。 生產(chǎn)中利用海藻糖熱穩(wěn)定和熱激活的雙重功能，可以減少酶的用量和提高反應(yīng)速率，提高消耗/產(chǎn)出和時間/產(chǎn)出比值，在一系列酶反應(yīng)中都有很大潛力，如生化反應(yīng)、診斷或工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，更重要的是熱激活能用于提高反應(yīng)程度和總效率，獲得標準反應(yīng)條件下不可能的產(chǎn)量。另外，利用熱穩(wěn)定和熱激活的作用，可開發(fā)以前在常規(guī)反應(yīng)條件下不可能進行的反應(yīng)，例如專一性要求特別高的核酸雜交實驗，反應(yīng)體系加入海藻糖，就可在適宜的溫度下同時使用幾種限制/修飾酶，提高雜交反應(yīng)特異性，減少假陽性結(jié)果。

3，海藻糖在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用：

　?。?）在醫(yī)學上已經(jīng)成功地應(yīng)用海藻糖替代血漿蛋白作為血液制品、疫苗、淋巴細胞、細胞組織等生物活性物質(zhì)的穩(wěn)定劑。不僅可以常溫條件下干燥存放，更重要的是可以防止因血源污染而引起乙肝、艾滋病等致命疾病的傳播，世界衛(wèi)生組織對此十分重視。 
　　（2）英國劍橋的Quadrant研究基金會將小兒麻痹癥疫苗與海藻糖混合凍干后，發(fā)現(xiàn)在干燥狀態(tài)下45℃時其穩(wěn)定性和液態(tài)4℃保存條件時相當。這項目研究成功，將大大減化疫苗處理工序，降低疫苗的貯存及運輸成本，且保證了長距離運輸疫苗仍可保持相當高的活性，這將會大大有助于世界衛(wèi)生組織實現(xiàn)在范圍內(nèi)消滅小兒麻痹癥的目標。 
　?。?）美國加利福尼亞大學的約翰?克勞及其同事將海藻糖與制造血小板的細胞混合，經(jīng)干燥脫水使細胞變干后，將其凍干在室溫下可長時間保存。實踐證明，加入海藻糖并經(jīng)長時間保存的血小板在水化后仍有85%存活，存活率比大多數(shù)血庫短期保存的血小板還高。 
　?。?）海藻糖可應(yīng)用于研究用生物試劑的保存，例如各種工具酶、細胞膜、細胞器、抗體、抗原及病毒等等，使得生命科學研究更為方便快捷有效，英國大學Camilo.C等詳細的研究了海藻糖對DNA限制性內(nèi)切酶DNA連接酶和DNA聚合酶的保護作用，結(jié)果表明，所有加入海藻糖干燥的酶樣，在70℃保存35天或在37℃保存9個月后，其活力并無損失，仍能精確的將DNA截斷。我國中科院微生物研究所應(yīng)用海藻糖干燥制備、用于人血清膽固醇測定的三種診斷工具酶，在室溫下長期保存后，活性保持率都在90%以上，現(xiàn)已成功的進入于臨床應(yīng)用。這是目前其它種類的保護劑都不可能達到的效果，利用海藻糖作為診斷工具酶等生物試劑的穩(wěn)定劑和保護劑，可置于常溫條件下干燥并保存，不僅簡化了生物試劑的制備過程，也給我國幅員廣大的農(nóng)村地區(qū)患者的疾病診治帶來便利。 
　　（5）雙岐桿菌是腸道中用于改善人體微生態(tài)平衡的細菌，雙岐桿菌活菌制劑作為防病治病的有力武器，在歐美日本等發(fā)達國家倍受歡迎。在我國，雙岐桿菌活菌制劑已逐步成為制藥行業(yè)的一支生力軍。由于雙岐桿菌是一種對生存條件要求極為苛刻的厭氧菌，外界環(huán)境稍有變化就易引起該菌的死亡，因此，如何提高雙岐桿菌的存活率，保證產(chǎn)品的貨架壽命，一直是困擾活菌制劑行業(yè)的技術(shù)難題。目前普遍是采用脫脂牛奶作凍干保護劑，但效果不甚理想，在儲存過程中，細菌的存活率下降很快。近期的研究結(jié)果表明，采用海藻糖作保護劑，雙岐桿菌的存活率比脫脂牛奶提高一倍以上，特別令人振奮的是，海藻糖能夠使凍干雙岐桿菌在常溫下長期保持活性，大幅度延長活菌制劑的保質(zhì)期。從而可以解決活菌制劑行業(yè)所面臨的產(chǎn)品儲存性能差，貨架壽命短的問題。 
　?。?） 應(yīng)用實例 
　　1)、從液態(tài)制品制備固態(tài)制品 
　　將500克無水海藻糖、270克用以上方法制成的蛋黃粉、290克脫脂奶粉、4.4克氯化鈣、1.85克氯化鉀、0.01克硫氨素、0.1克抗壞血酸鈉、0.6克乙酸維生素和0.04克煙酸胺混合后，每份取25克放入防水鋁箔袋內(nèi)，熱封好，即制得該固態(tài)制品。因袋內(nèi)空氣含水量少，該產(chǎn)品勿須冷藏，在室溫狀態(tài)下就可長期穩(wěn)定存放。其具有良好的水溶性及分散性，使用前只需將1小袋該固態(tài)品溶于約150-300ml水制成流質(zhì)食品，吸入體內(nèi)或灌入鼻腔、胃或腸內(nèi)即可。 
　　2)、制備固體醫(yī)藥品 
　　為了做BALL-1細胞的皮下移植手術(shù)，在剛產(chǎn)下的田鼠體內(nèi)注入用傳統(tǒng)方法制取的免疫血清，以減少其免疫反應(yīng)，按一般方法喂養(yǎng)3周后，取出田鼠皮下形成的腫瘤，將其切成小片，然后把小片分散溶在生理鹽水中。溶出的腫瘤細胞用無血清的RPMI1640培養(yǎng)基（pH值7.2）清洗后，再將其溶在新配制的同一種培養(yǎng)基中，稀釋培養(yǎng)液濃度至每毫升含2×106個細胞，并在35℃下保存。 
　　在細胞懸液中加入200IU/ml人體a-干擾素，培養(yǎng)約2小時后，加入300HA/ml HVJ，再培養(yǎng)20小時，誘導(dǎo)培養(yǎng)體產(chǎn)生更多的人體a-干擾素。將細胞培養(yǎng)液在4℃、1,000×g條件下離心，去除沉淀物，上清液用膜過濾，把濾液加進一裝有防a-干擾素抗體的層析柱中，再加入緩沖液使未被吸收的組分流出，隨后把被柱子吸收的組分洗脫出來并濃縮成濃度約為0.01w/v%的人體a-干擾素溶液，其中的人體a-干擾素的比活力約為2×108Iu/mg蛋白，每只田鼠可制得約4ml a-干擾素。 
　　將6克無水海藻糖裝進100ml的防潮塑料瓶中，再往瓶中注入0.2ml約含4×106IU的人體a-干擾素溶液，用橡膠塞給瓶子無菌封蓋，這樣就可制得固體醫(yī)藥品。根據(jù)其制備過程，含人體a-干擾素的溶液經(jīng)和無水海藻糖接觸，就很容易脫水干燥，其不需冷凍干燥，就能使固體制品的a-干擾素穩(wěn)定高效。 
　　該產(chǎn)品易溶于水，其中的人體a-干擾素可作為一種抗敏性試劑（如：抗病毒試劑、抗腫瘤試劑和抗風濕癥試劑等），經(jīng)滴注或肌注進入人體內(nèi)，有效地預(yù)防或治療多種疾病。該產(chǎn)品適用于內(nèi)科，還可作口腔試劑及診斷劑。 
　　3)、制備固體醫(yī)藥品 
　　將源于人體淋巴素的BALL-1細胞接種到加入20%的胎牛血清的Eagle基礎(chǔ)培養(yǎng)基（PH值7.4）中，按照常規(guī)方法在37℃的懸浮體中培養(yǎng)，培養(yǎng)出的細胞用無血清的Eagle基礎(chǔ)培養(yǎng)基（PH值7.4）清洗后，將其倒入新配制的含20%胎牛血清的Eagle基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，并濃縮至濃度為1×107cells/ml。在溶液中加入1, 000HA/ml HVJ，在38℃下恒溫培養(yǎng)24小時，使HVJ誘變成a-hTNF。將制得含a-hTNF的細胞懸液在4℃，1,000×g下離心，上清液在含0.01M磷酸鹽緩沖液的生理鹽水中透析15小時后，用膜過濾。為純化a-hTNF溶液，將濾液加入一個裝有抗干擾素抗體的柱子中，把未被柱子吸收的組分倒進一裝有抗腫瘤壞死a-基因單克隆抗體、具有親和性的層析柱中，洗脫出被層析柱吸收的組分，得到a-hTNF溶液濃度至0.01w/v%，其中a-hTNF的比活力大約為2×106JRU/mg蛋白。這樣a-hTNF的得率約為5×104JRU/L細胞培養(yǎng)液。 
　　將10克無水海藻糖裝入100ml的瓶中，再注入0.5ml含1×105JRU a-hTNF的溶液，用橡膠塞無菌封蓋后，即可制得該產(chǎn)品。用以上方法制得的藥品，粉末狀無水海藻糖吸水使a-hTNF的溶液脫水干燥，不需經(jīng)冷凍干燥處理，就能使a-hTNF穩(wěn)定高效。 
　　該產(chǎn)品易溶于水，a-hTNF可作為一種抗敏性試劑（如：抗病毒試劑、抗腹腫劑及抗免疫疾病劑等），經(jīng)滴注或肌注進入人體內(nèi)有效地預(yù)防或治療多種疾病。該產(chǎn)品適用于內(nèi)科，也可作口腔試劑及診斷劑。

4，海藻糖在化妝品中的應(yīng)用

 　　海藻糖在化妝品上的應(yīng)用是基于其具有優(yōu)異的保持細胞活力和生物大分子活性的特性。皮膚細胞，尤其是表皮細胞在高溫、高寒、干燥、強紫外線輻射等環(huán)境下，極易失去水分發(fā)生角質(zhì)化，甚至死亡脫落使皮膚受損。海藻糖在這種情況下能夠在細胞表層形成一層特殊的保護膜，從膜上析出的粘液不僅滋潤著皮膚細胞，還具有將外來的熱量輻射出去的功能。從而保護皮膚不致受損。隨著人們對海藻糖功能和作用的認識，海藻糖作為新一代的超級保濕因子將成為化妝品市場消費的一個熱點。目前，國內(nèi)外已有不少廠家成功將海藻糖添加到化妝品中。海藻糖在化妝品中使用參考如下： 　　2克聚氧乙烯乙二醇單硬酯酸脂，5克自乳化甘油酰硬酯酸脂，1克a-葡糖蕓香苷，1克液體凡士林，10克甘油三（2-乙基己酸）酯，將這些物質(zhì)與2克海藻糖粉末混合，按一般方法加熱溶解，得到的溶液加進2克L-乳酸，5克1，3-丁二醇及66克純凈水。此反應(yīng)溶液經(jīng)高速攪拌器乳化，再在高溫條件下加進足量的調(diào)和劑，即得到化妝霜。 　　超級防曬保濕因子—海藻糖 　　海藻糖是一種天然的糖類，存在于許多沙漠植物中，在植物干枯時形成一層玻璃狀的基質(zhì)，保護其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，直至雨水來到，植物可奇跡般地起“死”而復(fù)生。
 　　大量的研究與實踐表明，海藻糖能有效地保護表皮細胞膜結(jié)構(gòu)，活化細胞，調(diào)理肌膚，令肌膚健康自然、有彈性。表皮細胞在高溫、高寒、干燥、強紫外線輻射等環(huán)境下，極易失去水分而使皮膚受損，海藻糖在這種情況下能夠在細胞表層形成一層特殊的保護膜，保持皮膚原有營養(yǎng)和水分，避免皮膚曬傷及黑色素沉淀，有效抵抗皮膚老化現(xiàn)象；從膜上析出的粘液可溫和滋潤肌膚，使肌膚瑩亮、光澤、柔嫩。

 　　目前國內(nèi)外一些比較著名的化妝品企業(yè)，如范思哲系列化妝品、雪白系列化妝品、草木年華海藻糖活泉補水系列化妝品等都已將產(chǎn)品中的海藻糖作為產(chǎn)品宣傳的重點內(nèi)容。 　　海藻糖是藥品還是糖類？

 　　海藻糖是由兩個葡萄糖分子以a,a,1,1-糖苷鍵構(gòu)成非還原性糖，自身性質(zhì)非常穩(wěn)定，海藻糖對生物體具有神奇的保護作用，是因為海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及干燥失水等惡劣環(huán)境條件下在細胞表面能形成獨特的保護膜，有效地保護蛋白質(zhì)分子不變性失活，從而維持生命體的生命過程和生物特征。許多對外界惡劣環(huán)境，表現(xiàn)出非凡抗逆耐受力的物種，都與它們體內(nèi)存在大量的海藻糖有直接的關(guān)系。和自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖類，均不具備這一功能。這一獨特的功能特性，使得海藻糖除了可以作為蛋白質(zhì)藥物、酶、疫苗和其他生物制品的優(yōu)良活性保護劑以外，還是保持細胞活性、保濕類化妝品的重要成分，更可作為防止食品劣化、保持食品新鮮風味、提升食品品質(zhì)的獨特食品配料，大大拓展了海藻糖作為天然食用甜味糖的功能。

 　　所以準確的說應(yīng)該是糖。可以作為藥品和化妝品的添加劑。

5，海藻糖在食品工業(yè)中的應(yīng)用： 　　
與其它糖類一樣，海藻糖可廣泛應(yīng)用于食品業(yè)，包括飲料、巧克力及糖果、烘烤制品和速凍食品。 　
　
●烘烤制品類
　在烘烤制品中,海藻糖有多種潛在的使用價值：它能調(diào)節(jié)蛋糕、餅干和糕點上的糖霜、面包奶油和水果餡的甜味與芳香，不損害貯藏壽命，使人們品嘗到產(chǎn)品原有的風味。 　　同時，海藻糖有助于甜餅、面包奶油和糖霜中脂肪的降低，在可口餅及快餐中產(chǎn)生獨特的糖霜感覺。它使消費者因良好的甜質(zhì)更容易接受含高脂肪和糖的高熱量產(chǎn)品。在保持產(chǎn)品貯藏期時，海藻糖能減少多成 分的烘烤制品中濕氣流動，以能使甜味更佳。
 　　
●糖果類
 　　海藻糖與其它大多數(shù)增甜劑混合，可在糖果、果汁飲料和藥草產(chǎn)品中使用，以調(diào)節(jié)產(chǎn)品甜質(zhì)，從而能真正保持產(chǎn)品的原有風味。 　　海藻糖用作糖果的外層可形成一種穩(wěn)定的非吸濕性保護層。由于 性質(zhì)的穩(wěn)定性，海藻糖能在長期高溫下進行而不用擔心水解和色變，不負面影響產(chǎn)品品質(zhì)。 　　滾海藻糖衣性能極好。海藻糖特有的溶解特性能真正使它們本身滾動形成保護層，這層覆蓋物極穩(wěn)定、堅固，從而改善其它大多數(shù)增甜劑相對的白色層面。 
　　
●能量產(chǎn)品類
 　　海藻糖被分解成葡萄糖，但與其他糖相比，海藻糖的血糖反應(yīng)更平穩(wěn)，這種獨有的特性結(jié)合它低致齲性和非瀉下性作用，使得海藻糖極適用于按配方制造的飲料，以提供能量和減輕疲勞與壓力。 　
　
●功克力糖果類
 　　在巧克力糖果中使用海藻糖，能調(diào)節(jié)糖果的甜味，特別有益于含有乳制品的軟糖及含水果餡的產(chǎn)品，海藻糖還能減少多成分產(chǎn)品中水分游離。在模制品中，海藻糖對產(chǎn)品甜味的改善為創(chuàng)造新 口味巧克力提供了可能性。 　　由于它致齲性的降低，作為主要的增甜劑或結(jié)合其他低致齲性增甜劑，海藻糖可用于按配方配制益牙產(chǎn)品。特級海藻糖可和多元醇合用于制取巧克力，其溶解時 吸收的熱量可使多元醇的冷卻效應(yīng)降到最低。
 　　
●水果類
 　　在經(jīng)提升過的水果（包括果醬、調(diào)味果醬和果餡）中，海藻糖是一種的甜味調(diào)節(jié)劑。在水果類制品中添加海藻糖能夠保持產(chǎn)品的原有風味 但不損害產(chǎn)品貯藏期。 　　另外，由于海藻糖性質(zhì)的穩(wěn)定性，不會產(chǎn)生水解，產(chǎn)品色澤不變并保持原有光澤。 　　海藻糖能用于佐料和可口果醬，通過調(diào)節(jié)甜味來產(chǎn)生風味感，同時保持產(chǎn)品貯藏壽命。 
　　
●速凍品類
 　　海藻糖可代替蔗糖，降低冰淇淋和其他冷凍制品的凝結(jié)點?？稍趦銎泛捅鶅鎏枪杏糜诋a(chǎn)生新的糖霜，并產(chǎn)生獨特的可口的風味。
 　　
●飲 料
 　　海藻糖在飲料品中微甜口感好，能與其他大多數(shù)增甜劑結(jié)合使用，使其甜味更完善，可全面提高產(chǎn)品風味。在含酒精的飲料中，海藻糖不損減酒精的感官性能， 使飲料風味更佳。
 　　
●海鮮
 　　海藻糖作為一種對海鮮的低溫保護劑特別有效，當海藻糖在蛋白質(zhì)、水界面絕對抑制水的官能度時使海鮮的硬度、伸縮性及凝膠力增加，另外海藻糖的微甜 性質(zhì)也提高了海鮮的口感質(zhì)量。與其他的低溫保護劑用于處理海鮮不同，海藻糖不會導(dǎo)致喉嚨熾熱感，且沒有瀉下問題。