很多天然化学成分的通用名称,是采用首次发现它所在的原生物做词根。但也有例外。比如国内和国际普遍使用的新型天然甜味剂海藻糖,最初是从黑麦上感染的麦角菌中提取到的。
其实海藻糖在海藻中也有。它分布极广,在自然界中的真菌、藻类、苔藓和昆虫等无脊椎动物等中非常广泛存在。
D-Trehalose, 又称漏芦糖、蕈糖等。它和麦芽糖一样,都是由两个葡萄糖分子结合而成的双糖。不过结合的方式不同,二者算是异构体。麦芽糖的两个葡萄糖以1,6-苷键结合,属还原性糖。而海藻糖的两个葡萄糖以1,1-苷键结合,为非还原性糖。
海藻糖本身也有3种光学异构体,分别是α,α-海藻糖(又叫蘑菇糖)、α,β-海藻糖(新海藻糖)和β,β-海藻糖(异海藻糖)。只有α,α-海藻糖是天然存在的。其他两种构型也有,但极少见。
生命之糖
海藻糖最早是在1832年,英国科学家Wiggers从麦角菌中发现的,拟将其称作麦角糖(ergot sugar)。1858年,Mitschedich又从蘑菇中分离出来,将其命名为蘑菇糖Mycose;同年,法国科学家Berthelot也从某种昆虫的虫茧蜜Trehala中分离到该糖,于是他命名为Trehalose,意即茧蜜糖,并为学界认可为通用名称。中译名未按本义,而是译作好听的海藻糖,因为后来发现海藻里确实也有。
海藻糖在自然界中广泛存在,如人们日常生活中食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾,以及面包和啤酒等酵母发酵食品中,多多少少都含有。它是一种安全、可靠的天然糖类,在科学界素有“生命之糖”的之美誉。
国际权威学术期刊《Nature》曾发表过专题探讨,声称“有无海藻糖,往往意味着生命能否得以延续”。为何如此高度评价海藻糖?它对众多生命体有何意义?
海藻糖是天然双糖中最稳定的一类。比如麦芽糖也是两个葡萄糖分子结合的双糖,但保留了葡萄糖的还原性,因而很娇气。而海藻糖由于结合方式不同,不再具有还原性,故对热和酸碱都具有良好的稳定性,还耐腐蚀。
海藻糖的稳定性,对多种生物体具有奇特的保护作用,可以避免细胞遭受脱水和冷冻的危害。比如大家都知道蕨类植物卷柏,生命力很强,俗称“九死还魂草”。在天气干旱或寒冷的时候,小枝卷缩成一团死柴。一旦得到雨水或气温升高,小枝又会伸展开来恢复元气。之所以卷柏有这个本领,就是靠体内的海藻糖。
一些昆虫在高寒、高温和干燥缺水等条件下不冻结、不干死,也是体内的海藻糖创造的生命奇迹。对许多生命体而言,海藻糖的有与无,意味着生和死。
在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下,海藻糖能给细胞表面形成独特的保护膜,并能有效地保护蛋白质分子不变性失活。自然界中的蔗糖、葡萄糖等其它糖类,均不具备这一功能。
海藻糖的这一独特功能,不充分利用太可惜了。
食药妆品
海藻糖在食品加工、生物制剂、化妆品、以及农林种植等各个行业都有广泛的应用。最多的还是在食品工业。
因为海藻糖性质稳定,在食品加工过程中,作为保鲜剂、抗冻剂添加,可防止淀粉老化,抑制蛋白质变性,保持食品新鲜风味,延长保质期,提升品质。尤其是用在烘焙制品、饮料和糖果糕点、水产肉类等加工产品。
馒头或面包等发酵食品中加了海藻糖,成品更蓬松,气孔也更细小。
加了海藻糖的蛋糕,不仅甜美芳香,外观上也更加细腻、松软。米糕等淀粉制品,加过海藻糖后不容易老化。

冰淇淋中加了海藻糖,可抑制冰晶粗大,增加顺滑细腻性,融化速度变缓。
海藻糖用到蛋品、肉制品、鱼制品等高蛋白产制品中,可充分保持水活度和柔软度,同时抑制蛋白分解释放组织胺类,防止异味产生。
油炸食品和肉类制品等脂肪含量较高的食物,海藻糖可以抑制脂肪酸败,保持食物风味。
正因为海藻糖是非还原糖,不会引起美拉德反应形成的褐变。用于烘烤制品类,极有利于保持色鲜亮泽。烘烤苹果片、杏干等,加了海藻糖不容易变色。
凡是能加蔗糖的地方就能加海藻糖,但能加海藻糖的地方不一定能加蔗糖。海藻糖的缺点是甜度只相当于蔗糖的45%。甜度不高,但甜味更柔和,也更持久。低甜度和高甜质,适合用在奶粉、巧克力、果冻、饮料里。
海藻糖还有个好处是,相比其他糖类龋齿发生率较低。
不过,海藻糖摄入体内后对血糖的变化与蔗糖差不多,只是略为平缓,糖尿病人还是要慎食。
药品
鉴于海藻糖对蛋白质有保护作用,因而成为酶、疫苗和生物制品的优良稳定剂。有了海藻糖,疫苗远距离运输和贮存容易保持高活性。
2017年的《自然通讯》杂志报道,发现海藻糖有助于清除动脉粥样硬化的斑块。还有研究显示,海藻糖有改善骨质疏松和抗辐射的作用。
护肤品
海藻糖能在皮肤表层形成保护膜,防止皮肤干燥受损。因此可作为化妆品的保湿成分,用于乳液、护肤膏和面膜等。
需要提醒的是,海藻糖的益处主要体现在改善食品质地上,而不是在人体健康方面。它在皮肤上的作用,也主要是在干燥或冰冷冻时作为保护剂,并非是吃进肚子里保护人体的细胞。千万不要进入保健误区!
当然,随着技术开发,海藻糖会在更多领域中得到应用。
生产制造
海藻糖曾有过一大缺点,就是价格高,每kg数千元。虽然发现这么早,然而大众对它还是那么陌生,原因就是产量太低!生物体中含量本来就不高,只靠提取无法量产,限制了广泛应用。
化学合成也不行,产量也很低。只有走味精、柠檬酸等众多食品原料的共同道路,利用微生物发酵生产,才能获得较高产量。也就是采取生物工程,用酶法和基因重组技术等先进方法来生产。
1994年,日本人发明了海藻糖量产方法,价格降至原来的1%,占据了技术先机,我国开始靠从日本进口。
在生物科学领域中,我国科研人员是不甘落于人后的。数年后,我国的研究团队自主开发出了多个海藻糖生物技术。以玉米淀粉或木薯淀粉为原料,发酵转化出海藻糖,产量高、价格低。该技术已经应用在南宁中诺、湖南汇升、山东德州汇洋、河北廊坊梅花、江苏溧阳维信、湖北武汉如天等多家企业。2000年实现了工业化生产,价格高的缺点已经基本克服了。
我国在2009年制定了海藻糖的国家标准《GB/T 23529-2009 海藻糖》。
购买时要注意,看清楚是无水的还是结晶的(含2个结晶水)。