海藻糖生物合成及应用研究进展_曲茂华

《海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥的作用》篇一一、引言干旱是一种常见的自然现象，它对植物的生存构成了极大的挑战。

植物必须具备一系列的适应机制以应对这种逆境。

其中，锦鸡儿属植物作为一种适应干旱环境的典型植物，其在抗旱方面表现出卓越的能力。

近年来，越来越多的研究关注到锦鸡儿属植物在干旱环境中的生理生化反应，尤其是海藻糖合成途径在其中的作用。

本文将就海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用进行详细探讨。

二、海藻糖合成途径简介海藻糖是一种非还原性双糖，具有多种生物功能。

在植物中，海藻糖的合成主要通过MEP（肌醇半乳糖醛酸途径）和MEK （肌醇半乳糖醛酸-海藻糖途径）两种途径。

海藻糖在植物体内具有保护蛋白质、膜脂质和生物大分子结构等功能，可提高植物在逆境中的存活率。

三、锦鸡儿属植物在干旱环境中的适应机制锦鸡儿属植物在干旱环境中表现出了出色的生存能力。

其主要的适应机制包括降低水分蒸腾、调节渗透压以及生成抗氧化物质等。

同时，锦鸡儿属植物中海藻糖的含量较高，能够在逆境中提供有效的保护作用。

四、海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用海藻糖的合成和积累是锦鸡儿属植物抵御干旱的重要机制之一。

在干旱条件下，锦鸡儿属植物通过增强海藻糖的合成途径，提高海藻糖的含量，从而在细胞内起到保护作用。

海藻糖能够保护蛋白质的结构和功能，维持细胞膜的稳定性和完整性，减少水分损失和离子泄漏，提高细胞在干旱环境中的存活率。

此外，海藻糖还可以作为一种能源物质，为细胞在逆境中的生命活动提供能量。

在海藻糖的合成过程中，会产生一系列的中间产物和次级代谢产物，这些物质也对植物的抗旱性有一定的贡献。

五、研究进展与展望随着科技的发展，人们对锦鸡儿属植物在干旱环境中的生理生化反应有了更深入的了解。

通过基因编辑、转录组学、代谢组学等手段，人们可以更清晰地揭示海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抗旱中的作用机制。

此外，利用基因工程手段改良作物的抗旱性，提高海藻糖的含量，也是未来研究的重要方向。

海藻糖的生物合成在植物中的作用海藻糖在植物中的作用是非同寻常的。

起初海藻糖被认为充当渗透保护剂的作用，但它在植物中极低的含量使这种作用不可能。

这个月的《高冲击》中有一篇题目为《拟南芥海藻糖-6-磷酸合成酶活性暨AtTPS1基因是一种血糖调节物、脱落酸、和压力信号物》的文章出现在2004年11月的这期,从而增加了越来越多的证据证明在植物中不是海藻糖本身，而更有可能是一种合成途径媒介或者是合成途径中的一种酶在植物中起关键作用。

背景海藻糖(a-D-吡喃葡萄糖基-1,1-a-D-葡萄吡喃糖烯丙基苷)是一种通过一个1-1α-邦德连接两个葡萄糖苷结构单元形成的非还原二糖。

各种各样的生物体包括植物、真菌、细菌、无脊椎动物合成这种化合物。

海藻糖是昆虫中主要的血糖并且是一种主要的飞行能量储存分子。

，一般认为在这些植物中积累的海藻糖帮助植物在长期干旱时存活。

然而，很少例外，这不可能是一个源于海藻素本身的直接作用，因为只有微量的海藻素出现在被子植物中。

最近的研究为海藻糖前体物定义了一个作用，海藻糖-6-磷酸尤其是在植物糖涌入和新陈代谢过程中，充当调控分子的作用（审查，参阅Eastmong和Graham,2003）。

在AtTPS1基因上有插入物的拟南芥(Arabidopsis thaliana)植物不能发育为成熟胚芽，最近研究海藻糖生物合成途径在胚芽成熟和发育中的重要性时发现，T6P可以引起催化淀粉合成第一个关键步骤酵素二磷酸腺苷-葡萄糖磷酸化酶的氧化还原激活(Kolbe 等,2005)。

同时，T6P已经确认是一种可以增强光合作用能力的关键分子因而为农学家提供了一个长期寻求的梦想：农作物生物量的提高（Pellny等，2004）。

多样的海藻糖生物合成途径已经在细菌和古细菌中被发现，但是迄今为止在真核生物中只检测发现到一个途径（Avonce等，2006）。

真核生物的途径与植物的复合成途径有很多相似之处（审查，参阅Goddijn和van Dunn,1999）。

《海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥的作用》篇一一、引言在生物界，植物为了适应各种环境压力，发展出了一系列独特的生理和生化机制。

其中，锦鸡儿属植物因其独特的抗旱性能，在全球的干旱和半干旱地区具有极高的生态和经济价值。

近年来，关于锦鸡儿属植物如何应对干旱的研究日益增多，其中海藻糖合成途径在其中发挥的作用尤为引人注目。

本文将详细探讨海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中的重要作用。

二、锦鸡儿属植物的抗旱性及海藻糖的合成锦鸡儿属植物是典型的抗旱植物，其能够在干旱环境中保持生长和存活，主要得益于其强大的抗逆生理机制。

在这些机制中，海藻糖的合成和积累起着关键作用。

海藻糖是一种非还原性糖，具有保护生物大分子结构的功能，能够在极端环境下稳定细胞结构，防止蛋白质变性、膜结构损伤等。

锦鸡儿属植物在干旱条件下，会启动海藻糖的合成途径。

这一过程涉及到一系列酶的参与，包括海藻糖-6-磷酸合成酶等。

这些酶在干旱条件下被激活，从而促进海藻糖的合成和积累。

三、海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用1. 保护细胞结构：海藻糖能够稳定细胞膜和细胞器膜的结构，防止其在干旱条件下受到损伤。

此外，海藻糖还能保护蛋白质免受变性，维持其活性。

2. 调节渗透压：在干旱条件下，植物细胞内的渗透压会发生变化，导致细胞失水。

海藻糖的积累可以帮助植物细胞维持渗透压平衡，从而避免因失水而导致的细胞功能受损。

3. 抗氧化的作用：海藻糖具有抗氧化性质，可以清除活性氧等有害物质，减少氧化应激对细胞的损害。

这对于在干旱条件下易产生氧化应激的锦鸡儿属植物来说尤为重要。

4. 能量供应：海藻糖可以作为植物的能量储备物质，在干旱条件下为植物提供能量支持。

这有助于锦鸡儿属植物在干旱环境中维持正常的生理活动。

四、结论综上所述，海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥着至关重要的作用。

通过保护细胞结构、调节渗透压、抗氧化和能量供应等机制，海藻糖帮助锦鸡儿属植物在干旱环境中保持生长和存活。

性。 由于 它不 具 有还原 性 ， 因此对 热和酸 都 具 有非 常 好 的稳
定性 。 加 热过 程 中 不 易发 生美 拉 德 反应 ， ｐ 值 为 ３５ 在 在 Ｈ ．－
１． 围的溶 液 中 ． １ ０Ｃ保持 ２ ｈ， 解率仅 为 １ 海 藻 ００范 于 ０￣ ４ 分 ％。
糖 几 乎 不能 被 一 般 的酶 所 分 解 ， 只有 少数特 异性 的海 藻 糖 酶 才 能水 解海 藻糖 。 无水 结 晶海 藻糖 具 有很 强 的吸 水性 ， 如 遇 含水 物 质 ， 有效 地吸 收 该物 质 中 的水分 子 ， 能 自身 成为 含 水 结 晶海 藻糖 。 因此 ， 无水 结 晶海 藻糖 是 一种 理想 的热敏 性 物 质脱 水 剂 。 藻糖 的抗 腐 蚀性 很 强 ， 易生成 不 溶性 的葡 海 不 聚 糖 ， 且 能 抑 制 由砂 糖 产 生 的不 溶 性 葡 聚 糖 的附 着 。 而 因 此， 海藻糖 不 易被 口腔 中引起 龋 齿 的变异链 球 菌所 利用 阁 。
２２ 恢 复 期 海 藻 糖 对 各 组 动 物 的 影 响 ．
恢 复 期海 藻 糖对 各组 动 物 的影 响检 查结 果 也未 见药 物 中毒 引起 的病 理 学改 变 ， 表明 海藻 糖毒 性 非常 低 ， 能 引起 不 延迟 性 中毒 反应 。 对 恢 复 期 （ 药 后 １ｄ 从 停 ４ ）各 组 大 鼠 的外 观体 征 、 为 活动 及解 剖 后脏 器指 数 、 理检 查 、 液 、 相 行 病 血 血
虽然 海 藻糖 的来 源 广 泛 ， 是 能 够 大 量 积 累海 藻 糖 的 但 物 种 很 少 。 且海 藻 糖 是 生物 体 对 抗逆 境 的一 种代 谢 应 激 而 物 ， 果 外 部环 境 适 宜 ， 藻糖 又 会迅 速 降 解 ， 制 备带 来 如 海 给

海藻糖的生产及市场应用一、海藻糖的生产1、采集海藻糖的生产第一步是采集，需要渔民去海底捞取海藻。

收集的海藻需要遵从海洋保护的相关规定来保障海洋生态，以及保证水域的生态平衡。

选择海藻的种类及数量也尤为重要，只有优质的原料才能产出优质的海藻糖，采集完成后，被采集的海藻被收集起来和筛检干净，加注标签保证船上归属性。

2、分离成功采集海藻后，就需要将海藻从海水中分离，将海藻洗涤干净后，有利于海藻糖的分离。

分离过程中，海藻糖的液体组分是通过高温蒸发的工艺减少淀粉含量，以满足海藻糖液甜度的要求。

3、提取所有的分离工序完成后，就可以采用特定的化学反应将海藻中的多酸提取出来，这一步在海藻糖的生产过程中非常关键，因为它主要决定了海藻液的最终甜度和特色。

多酸提取的过程也是需要遵守环保相关规定，保证环境的平衡并防止对当地环境的不良影响。

4、活性炭净化将多酸提取出来后，如果有色素和其它不合格物质，也要经过活性炭净化。

将海藻糖液进行活性炭 10目过滤处理，从而使其符合食品安全标准。

二、海藻糖的市场应用1、食品海藻糖主要用作食物的原料，可以被用来做调味品，它具有淡淡的甜味，以及独特的气味，可以改善和提升食物的口感。

同时，海藻糖还能提高食物的抗性，有利于食物保存。

开发出后，食物工业可以利用海藻糖代替糖分子，改善食品质量，提高食品品味和滋味。

2、医疗保健海藻糖在医疗保健领域有着独特的作用，它能够有效抑制体内脂肪的沉积，从而促进新陈代谢，同时，海藻糖也有利于血管内壁的增厚，从而降低血压，预防心血管疾病的发生。

另外，它也能够抑制炎症的发生，使肌肉组织变得更加柔韧有弹性，从而预防各种运动受伤。

3、护肤用品海藻糖也能够用于化妆品和护肤品，充分利用海藻糖中含有的氨基酸和重要的微量元素，能够较大程度上增强肌肤的抗氧化，延缓肌肤老化，增强肌肤弹性和水分，以及消除肌肤细纹和皱纹，以及美白肤色等。

4、其它另外，海藻糖也可以用于其他领域，如生物技术，污水处理以及有机肥料等，有利于增强作物的抗病性和抗逆性，从而丰富农业和水产业的产品种类，提高生态友好的农业和水产养殖的质量，同时也有利于水体的净化。

２ 海 藻 糖 的 独 特 生 物 学 功 能
海 藻糖 （ ｅ ａｏｅ ， Ｔｒｈ ｌｓ ） 旧称 茧 蜜糖 、 芦糖 、 糖 漏 覃 （ ｅｓ ） Ｍｙ ｏｅ ，为 带有 两个结 晶水 分子 的 白色结 晶体 ， 熔 点为 ９ ℃ 。化 学 名称 为 ａ 毗哺葡 萄糖 基 ＿＿ 一 ７ — Ｄ一 ａＤ 吡 喃 葡 萄 糖 苷 （ — ｇｕ ｏ ｙ ａ ｏ ｙ一 １— １ ａＤ—ｌｃ ｐ ｒｎ ｓ ｌ（ ）
藻糖 在生产 技 术方 面 的研 究 有 了崭 新 的飞跃 。１ ９ ９５ 年 日本林 原 生物 化学 研究 所 Ｍａｕａ等 利用 从 土壤 ｒｔ
些 现象 被认 为是 海藻糖 在 冻结 、 干燥 、 高渗 透 压等 严 酷的环境下 ， 对生物体膜 、 膜蛋 白等发挥保护功能。最
近报道它还可保护 ＤＮ 防止放射线引起 的损伤 。 Ａ 同时海 藻糖具 有稳 定 细胞膜 和蛋 白质结 构 ，抗 逆保 鲜作 用 ， 实验 证 明用 海藻糖 干燥 水 果泥 （ 蕉 、 香
２０ 菌 种 中分离 得 到 能 从淀 粉 的部 分 分解 物 生 ００株
成 海 藻 糖 的 微 生 物 节 杆 菌 （ ｔ ｒｂ ｃｅ ． Ｐ． Ａｒｈ ｏ ａ ｔｒ Ｓ
草莓 等 ）复水 后依 旧保 持原 有 的色泽 、 ， 风味 、 质地 和
香气 ，甚至维生素在脱水期间也能保 留 。Ｒ ｓｉ ， ｏ ｓ 等“ 海 藻糖 可 以在 限 制 性 内切 酶 Ｅ ｏ ｃＲＩ的冷 冻 干燥 过 程 中起 保 护作 用 ；同时在 极度 干燥 时 ，海藻糖 存 在 下 ， 酸果糖激 酶（ Ｆ 完全稳定 ， 具有催化活性： 磷 Ｐ Ｋ） 且 海 藻糖 亦 能稳定脂 质体 的结构 ，并 能保证其 结
Байду номын сангаас

海藻糖生物合成及应用研究进展曲茂华，张凤英，何名芳，陈卫平*（江西农业大学食品科学与工程学院，江西南昌330045）摘要：海藻糖是一种非还原性二糖，是生物细胞抵抗不良环境的应激代谢产物，它可广泛用于食品、化妆品、生物医药和农业等领域。

本文对最近几年海藻糖在生物细胞中的合成途经及酶调控机制、海藻糖生产合成方法及生产菌种、海藻糖对生物细胞保护作用机理及海藻糖在相关领域中的应用等研究进展进行了综述。

关键词：海藻糖，酶，合成，调控机制，应用Research progress in trehalose biosynthesis and applicationsQU Mao-hua ，ZHANG Feng-ying ，HE Ming-fang ，CHEN Wei-ping *（Institute of Food Science and Engineering ，Jiangxi Agricultural University ，Nanchang 330045，China ）Abstract ：Trehalose ，a disaccharide with non-reducing as metabolite of cell in hostile environment ，was used in domains of food ，cosmetic ，biological medicine and agriculture.The newest research progress of trehalose including synthesis pathways with enzyme regulatory mechanism ，synthesis methods with producing strains ，mechanism of protection for cell and applications in relative domains were reviewed in this paper.Key words ：trehalose ；enzyme ；synthesis ；regulatory mechanism ；application 中图分类号：TS245.9文献标识码：A 文章编号：1002-0306（2014）16-0358-05doi ：10.13386/j.issn1002-0306.2014.16.070收稿日期：2013－12－03*通讯联系人作者简介：曲茂华（1989-），男，硕士研究生，研究方向：食品微生物。

海藻糖的分解途径在真菌中研究得比较透彻。 虽然自然界中生物体内海藻糖的合成途径有多种， 分别由不同的酶催化合成； 但是， 国内外研究成 果表明， 除了毕赤酵母（Ｐｉｃｈｉａ ｆｅｒｍｅｎｔａｎｓ）是利用海 藻糖磷酸化酶分解海藻糖以外， 其余所有真菌对 海藻糖的分解都是通过以海藻糖为专一底物的海 藻 糖 酶 的 水 解 反 应 实 现 的 。 根 据 最 适 ｐＨ 和 调 节 特性， 真菌海藻糖酶可以分为酸性（非调节性）和中 性（调节性）海藻糖酶， 其特性见表 １。 ３． 海藻糖的生物学功能
摘要： 海藻糖是一类在干旱、低温、热击或脱水等逆境环境下具有独特抗逆保护作用的二糖， 广泛分布于藻 类、细菌、真菌和动植物体内。近年来， 随着对海藻糖研究的深入， 海藻糖已经被广泛应用到食品、医药、化 妆品和分子生物学研究等领域。该文简述了海藻糖在生物体内的代谢途径、生物学功能和研究进展， 并对灭蚊 真 菌 Ｐｙｔｈｉｕｍ ｓｐ．ＧＹ１９３８ 菌 株 海 藻 糖 代 谢 酶 基 因 的 研 究 前 景 加 以 展 望 。 关键词： 海藻糖； 海藻糖酶； 真菌 中 图 分 类 号 ： Ｑ５３３
ＷＲＫＹ 因 子 的 巨 大 作 用 仍 有 许 多 有 待 研 究 ， 例 如 ， ＡｔＷＲＫＹ６、 ＡｔＷＲＫＹ１８、 ＡｔＷＲＫＹ５３ 或 者 ＡｔＷＲＫＹ７０ 的 超 量 表 达 ， 经 常 导 致 矮 小 的 转 基 因 植株； 几乎所有的这种系都表现出叶形的变化和 花 期 的 变 化［１０］。 此 外 ， ＷＲＫＹ 转 录 因 子 下 游 目 标 基因在不同的 Ｗｒｋｙ 基因转基因植株中超量表达， 可以看出一定程度上与各自因子的特异性相关。 ４． 展望
ｐｉｎｇ１９９６＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ； 李 敏 惠（１９７７—）， 女 ， 硕 士 ， 助 教 ， 联 系 作者， Ｅ－ ｍａｉｌ： ｌｍｈ９６９７＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ

海藻糖的生产制备及应用前景摘要海藻糖是一种广泛分布于细菌、真菌和动植物体内的双糖，是由两个吡喃环葡萄糖分子以α- 1 ，1 糖苷键连接的非还原性二糖。

从海藻糖的理化性质、海藻糖的长期毒理性实验、生产制备方法、应用研究概况以及应用前景方面做了详细的综述，以期促进这一产业的进一步发展。

关键词海藻糖；生产制备；应用前景海藻糖又称酵母糖，分子式为C12 H22O11·2H2O，是由两个吡喃环葡萄糖分子以α-1，1糖苷键连接的非还原性二糖。

1832年由Wigger从黑麦中首次分离得到海藻糖，之后研究发现海藻糖广泛存在于动植物体和微生物体内。

因海藻糖对生物活性物质具有重要的抗逆保鲜作用，许多生物体在逆境条件下都能通过体内调节增加海藻糖的含量来抵御外界不良的伤害。

此外，海藻糖通过外加式同样能对生物体和生物大分子起着良好的非特异性保护作用。

因此，海藻糖在食品、生物学、医药、农业、保健品、化妆品等方面具有广阔的市场前景。

而且它是一种极好的干燥剂和保鲜剂，同时也是一种新型功能性低聚糖。

故在果蔬防腐、保鲜方面又多了一渠道。

特别是一些干燥食品在复水后如果添加海藻糖仍能保持其原有形状、色泽、口味、组织和维生素。

海藻糖正是因其独特的生物学特性而倍受关注，成为当今国际研究和开发的热点[1]。

1海藻糖的理化性质海藻糖的熔点97.0℃，溶解度为68.9g/100g H2O（25℃），它的甜度相当于蔗糖甜度的45%，在RH90%以下，无吸湿性。

由于它不具有还原性，因此对热和酸都具有非常好的稳定性。

在加热过程中不易发生美拉德反应，在pH值为3.5～10.0范围的溶液中，于100℃保持24h，分解率仅为1%。

海藻糖几乎不能被一般的酶所分解，只有少数特异性的海藻糖酶才能水解海藻糖。

无水结晶海藻糖具有很强的吸水性，如遇含水物质，能有效地吸收该物质中的水分子，自身成为含水结晶海藻糖。

因此，无水结晶海藻糖是一种理想的热敏性物质脱水剂。

摘 要 ：本 文 综述 海 藻糖 生物 学特性 及 其作 用机 理 、 物合成 、 生 制备 方 法及 其应 用。
关键 词 ：海 藻糖 ； 生物 学 特性 ； 能性 食 品 功
文章 编号 ： ｌ０— ９ ７（０ ２０— ０４ — ０ ０ ８ ５ ８ ０ ）８ ０４ ２ ２
中 图分类 号 ：Ｔ ２２３ Ｓ ０．
（）麦 芽 寡 糖 基 海 藻 糖 合 酶 （ ４ ＭＴＨａｅ 和 麦 芽 寡 糖 基 ｓ） 海 藻 糖水 解酶 （ ＭＴＳ ｓ）１ ３ １ ａｅＥ ，，， ］ １６ ５
体和 生物 大 分子起 着 良好 的 非特 异性 保 护作 用。 因此 ， 藻 海
糖 在 分 子 生物 学 、 医学 、 品 、 食 化妆 品、 业等 方 面 具 有广 阔 农 的应用 前 景。
可 采用 葡 萄糖 、 糖 、 芽糖 或淀 粉等 为底 物 ， 过有 关 蔗 麦 通
酶 的作 用转 换成 海 藻糖。
３４ 基 因 重 组 法 ．
酷的条件下， 海藻糖可以对生物膜、 白质和核酸等生物大 蛋
分子 发挥 保 护作 用 ， 而使 富含 这种 奇 妙化 合 物 的生命 体对 从 外 界恶 劣 环 境表 现 出独 特 的 生物 学 特 性 ［ 。 新 近研 究 证 明 ８ ］ 外 源性 的 海 藻糖 也 能 对 生物 体 和 生物 大分 子 有 良好 的 非特 异性 保 护作 用 ， 正是 海藻 糖 身价 倍增 的重 要 原 因。 这 海 藻糖 生物 保 护作 用 机 制 一般 认 为是 海 藻糖 的 生 物保 护机 构在 于强 力地 束缚 水 分 子 ， 与膜 脂 质共 同拥 有 结合 水或 海 藻 糖本 身起 到 代替 膜结 合 水 的功用 ， 从而 防 止 生物体 膜和 膜 蛋 白等 的 变性 ［９。关 于海 藻 糖对 生 物 分子 的保 护作 用 ， ８． ， 人们进 行 了 大量探 索 ， 出了种 种 假说 。 目前 主要 有两 种假 提 说 解 释 海 藻糖 稳 定 生 物分 子 的机 理 ：一 种 称 为 。 替 代 水 假 说 ］另 一种 称 为。 ， 玻璃 态 ” 说 ［ ｏ。 假 １ ］

海藻糖的应用研究进展
袁勤生
【期刊名称】《食品与药品》
【年(卷),期】2005(007)004
【摘要】隐生生物(crypohidden life)现象广泛存在于生物界，这类生物在干燥时脱水，以极低或停滞的新陈代谢形式处在一种保存状态，当环境允许再水化时它们可立即复活。

如一些沙漠植物，它能经受脱水和再水化的循环，而不破坏其组织中的脂质类、蛋白质类、糖类及核酸等生命物质；脱水表现为无生命活动，一旦能获得水份，几小时内即可复活。

目前对这种隐生现象的分子机制还不清楚，
【总页数】5页(P1-5)
【作者】袁勤生
【作者单位】华东理工大学生物工程学院,上海,200237
【正文语种】中文
【中图分类】TS245
【相关文献】
1.海藻糖的应用研究进展 [J], 袁勤生
2.海藻糖在焙烤食品中应用研究进展 [J], 王乃强;周清涛;帅斌;王彬彬;杨海军
3.海藻糖的特性及其应用研究进展 [J], 胡玥
4.UPLC-MS/MS法检测禾谷镰刀菌中6-磷酸海藻糖和海藻糖的色谱柱选择 [J], 吴琴燕;梁红芳;张文文;温小林;朱建飞;徐超;庄义庆
5.海藻糖在医学领域中的应用研究进展 [J], 程晨晨;常青
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

海藻糖合成酶基因转化玉米的研究的开题报告题目：海藻糖合成酶基因转化玉米的研究一、研究背景和意义：海藻糖是一种重要的可溶性糖分子，在植物及微生物细胞内扮演着保护细胞、减轻胁迫的作用。

在低温、干旱和高盐等条件下，海藻糖可以作为一种osmoprotectant，帮助保护细胞，增强植物的逆境适应性。

目前，许多研究已经揭示了海藻糖合成的机制，并且通过转化海藻糖合成酶基因来增强植物的逆境抵抗能力是一种非常有效的方法。

尽管在模式植物中已经成功转化了海藻糖合成酶基因，但在重要农作物中实现该技术仍然面临许多挑战。

玉米是全球重要粮食作物之一，其产量和应用价值在全球十分显著。

然而，玉米面对一系列生长压力的适应能力仍然有待提高。

因此，从海藻糖合成的角度，研究如何通过海藻糖合成酶基因的转化来提高玉米的抗逆性，具有重要的理论意义和实际价值。

二、研究内容和方法：本研究旨在通过转化海藻糖合成酶基因来提高玉米的抗逆性。

研究内容包括：（1）构建符合转化玉米基因组需要的直系和间接系载体；（2）推导出覆盖海藻糖合成酶基因的引物，并进行PCR扩增以获得可克隆的海藻糖合成酶基因；（3）通过基因枪法将海藻糖合成酶基因导入玉米种子发育早期的胚手段，利用基因检测技术检测转化效率，并筛选转化成功的玉米株。

研究方法将包括PCR扩增、基因克隆、基因枪、基因检测分析、生理生化实验等。

三、预期成果和意义：通过该研究，我们将成功地构建出符合转化玉米基因组要求的载体，并获得可转化海藻糖合成酶基因的克隆体。

通过基因枪法将海藻糖合成酶基因导入玉米种子发育早期的胚胎中，筛选出转化成功的玉米株。

并将对转化后的玉米进行生理生化实验，探讨海藻糖合成酶对玉米的抗逆性的影响。

最终，我们的研究将有助于理解玉米抗逆性的机制，并提供一种有效的方法来提高玉米的逆境适应性，为农业生产、食品安全、环境保护等方面提供新的思路和解决方案。

海 藻糖 是 由两 个 葡 萄糖 分子 以Ⅱ、０【．１、１一糖
全 球 范 围 内 由其他 真 菌 引起 的疾 病 也 在 不 断 增 加 。 苷 键 构 成 的 非 还 原性 糖 ，结 构 如 图 １所 示 。 １９９５年
侵 袭 性 真 菌 感 染 通 常 能 被 ４类 抗 真 菌 剂 控 制 ， 即 多 Ｃｏｌａｇｏ￣ＤＲｏｓｅｒ提 出海 藻 糖 的 功 能包 括 水 替 代 （ｗａｔｅｒ
烯 类 、 唑类 、 嘧啶 类 和 棘 白菌 素 。然 而 随 着 这 些 抗 ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ）、玻 璃转 变 （ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）和 化 学
真 菌 药 物 耐 药 性 的 出现 ，抗 真 菌 治ห้องสมุดไป่ตู้ 受 到极 大 的 限 稳定 性 （ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ１。它存 在 于植物 、真菌 、地
疗 、针 对 器 官 移 植 的 免 疫 抑 制 剂 的 广 泛 使 用 以及 藻 糖 生 物合 成 途 径 对 于研 究潜 在 药 物 靶 点来 说 是 一
ＨＩＶ／ＡＩＤＳ流 行 病 的 出现 ， 侵袭 性 真 菌 感 染（ｉｎｖａｓｉｖｅ 个 十 分 有 意 义 的 领 域 ， 因 为 它满 足 了上 述 两 个 主 要
菌属 （Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、假 丝酵 母 属 （Ｃａｎｄｉｄａ）、 曲霉 属 类 真菌 致病 机理 中的重 要作 用 。
ｆＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）￣ 肺 孢 子 虫 （Ｐｎｅｕｍｏｃｙｓｔｉｓ）是 最 常 见 的 ２ 海藻 糖
几 种 能 导致 机 会 性 侵袭 性 真 菌 感 染 的真 菌 属 ，但 在
国外 医药抗生 素分册 ２０１８年９月第３９卷第 ５期
３９７

第9卷第4期2007年12月辽宁农业职业技术学院学报Jour nal of L iao ning A gr icultural Co llege V ol 9,No 4Dec 2007收稿日期:2007-10-20作者简介:胡慧芳(1972-),女,硕士,从事植物逆境生理研究。

海藻糖的最新研究进展胡慧芳,马有会(辽宁师范大学生命科学学院,辽宁大连116029)摘 要:海藻糖被誉为生命之糖,当生物体受到不良环境条件胁迫时,它能保护生物大分子结构和功能的稳定,维持生物体的正常生命活动。

因此,它备受科学家的关注和研究。

本文对海藻糖的理化性质特别是生物学特性及应用方面的最新研究作了详细的介绍,为进一步研究海藻糖提供很好的参考。

关键词:海藻糖;生物学特性;应用中图分类号:Q 53 文献标识码:A 文章编号:1671-0517(2007)04-0026-03 海藻糖(T rehalose)最初由Wigg er s 等于1882年从黑麦的麦角菌中分离出来。

后来发现它是一种广泛存在于植物、细菌、真菌和无脊椎动物体内的非还原性的双糖。

最初被认为它只是作为一种碳源而被贮存,后来发现海藻糖往往是在环境胁迫条件下产生,含量可随外界环境条件的变化而变化,是一种应激代谢物。

当生物体处于饥饿、干燥、高温、低温冷冻、辐射、高渗、有毒试剂等不良环境的胁迫时,它能对生物体及生物大分子的活性有着良好的保护作用。

外源性的海藻糖对生物体及生物大分子的活性也有着良好的保护作用。

这一特点引起了科学家极大的兴趣。

本文将对近几年有关海藻糖的理化性质特别是生物学特性及其应用方面的研究作详细的介绍。

1 海藻糖的结构、性质1 1 结构海藻糖是一种由两个葡萄糖分子通过半缩醛羟基以a-1,1糖苷键结合的非还原性双糖。

它有(a,a)(a,b)(b,b)三种光学异构体。

天然存在的海藻糖一般为(a,a)型,分子式为C 12H 22O 11 2H 2O 相对分子量为378 33。

海藻糖应用的研究进展摘要；海藻糖是一种非还原性双糖,它广泛存在于自然界中,其化学性质稳定,有稳定细胞膜和蛋白质结构的特性。

它的一些特性也成为研究的热点。

如今，在工农业生产中都有广泛的应用，本文对海藻糖的生物学功能、在医学、农学、食品科学、基因工程，以及微生态制剂等方面的应用进行综述。

关键词：海藻糖食品医药农业基因工程Progress in the application of trehaloseAbstract Trehalose is a non-reducing disaccharide, is widely found in nature, and its chemical stability, a stable membrane properties and protein structure. Some of the features it has become a research hotspot. Now, in the industrial and agricultural production are widely used in this paper on the biological function of trehalose in medicine, agriculture, food science, genetic engineering, and applied aspects of probiotics are reviewedKey words Trehalose Food Medicine Agricultural Genetic Engineering海藻糖（Trehalose）是一种安全、可靠的天然糖类，1832年由Wiggers将其从黑麦的麦角菌中首次提取出来，随后的研究发现海藻糖在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在，如人们日常生活中食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾、面包、啤酒及酵母发酵食品中都有含量较高的海藻糖海藻糖是由两个葡萄糖分子以α,α,1,1-糖苷键构成的非还原性糖，自身性质非常稳定，并对多种生物活性物质具有神奇的保护作用。

1997年，Beattie等的研究表明，海藻糖 对于长期冷藏的人胰岛器官有增强活力 和保护的功能。
1996年，Suzuki等在常用的保护剂中加 入海藻糖，其浓度为5mmol/L100mmo1/L时能大大提高冷藏解冻的牛 卵母细胞的受精率。
食品工业的应用
海藻糖是一种能改善食品风味的天 然食品添加剂,它可应用于奶粉、果 汁饮料、冷冻浓缩果汁、蔬菜汁、 风味调料等。
还可用于家畜以及饲养动物的饲料中， 使动物更加喜食。已有研究成果，利用 大肠杆菌的海藻糖合成酶基因导入甜菜、 马铃薯中，在获得大量海藻糖的同时， 也增强了植物的抗旱性和耐寒性。
在化妆品工业中的应用
海藻糖及其硫酸衍生物可以作为化妆品 的保湿剂、稳定剂和品质改良剂；而其 脂肪酸衍生物则是优良的表面活性剂
化学合成法缺点是产率低、分离困难, 目 前还处于研究阶段。
海藻糖的生产方法
微生物抽取 微生物发酵法 酶合成法 基因重组法 化学合成法
微生物抽取
由于海藻糖在酵母中的含量较大，可达 酵母干重的20%，海藻糖最早的传统的 生产方法即是从酵母中采用溶剂抽提法 进行提取。
其工艺流程为:酵母—乙醇提取—离心— 上清液—浓缩—离子交换—超滤—浓 缩—结晶—离心—真空干燥—成品。
我国张树珍等从担子菌灰树花中克隆海 藻糖合酶基因并导入甘蔗，也可得到大 量海藻糖。
利用基因工程技术生产海藻糖具有很大 的优势。
化学合成法
海藻糖的化学合成法是在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。
在医药工业中的应用
在医药领域中，海藻糖可作为冻干菌种、 病毒疫苗、激素、活菌制剂等的保护剂， 还可防止有白蛋白导致的疫苗血源污染， 而且若其取代白蛋白应用于各类疫苗和 酶、诊断用品、蛋白质、细胞因子和干 扰素等，于室温保存好几年也不失效并 且价格低廉。

《海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥的作用》篇一一、引言在生物界，植物为了适应各种环境压力，发展出了一系列独特的生理机制。

锦鸡儿属植物作为一类具有较强抗逆性的植物，其能够在干旱、半干旱等恶劣环境中生存并保持生长活力。

海藻糖作为锦鸡儿属植物体内的一种重要代谢产物，在植物抵御干旱等环境压力中发挥了重要作用。

本文将探讨海藻糖的合成途径及其在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用。

二、海藻糖的合成途径海藻糖的合成主要发生在植物细胞中，主要分为两个阶段：首先是葡萄糖的合成，然后是葡萄糖经过一系列的酶促反应生成海藻糖。

在锦鸡儿属植物中，海藻糖的合成途径主要涉及以下几个步骤：1. 葡萄糖的合成：通过光合作用，植物将太阳能和二氧化碳转化为葡萄糖。

2. 葡萄糖的磷酸化：葡萄糖在酶的作用下，与磷酸分子结合，形成葡萄糖-6-磷酸。

3. 葡萄糖-6-磷酸的异构化：葡萄糖-6-磷酸经过异构化作用生成果糖-6-磷酸。

4. 海藻糖的合成：果糖-6-磷酸在酶的作用下，与另一分子葡萄糖结合，最终生成海藻糖。

三、海藻糖在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用在锦鸡儿属植物中，海藻糖的合成与积累对于植物的抗旱性具有重要意义。

海藻糖作为一种非还原性糖，具有保护生物大分子结构完整性的作用，可以在干旱等逆境条件下稳定细胞膜、蛋白质和酶等生物大分子，维持细胞的正常功能。

具体而言，海藻糖在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用主要体现在以下几个方面：1. 维持细胞结构稳定：在干旱条件下，植物细胞的水分丧失导致细胞体积减小，细胞结构受损。

海藻糖可以与细胞膜中的磷脂分子结合，降低膜的流动性，从而保护细胞膜免受损伤。

此外，海藻糖还可以与蛋白质和酶结合，维持其空间结构和活性。

2. 调节渗透压平衡：在干旱条件下，植物细胞内外的渗透压差异增大，导致细胞失水。

海藻糖作为一种渗透调节物质，可以降低细胞内的渗透压，帮助细胞维持水分平衡。

3. 清除活性氧：干旱条件下，植物体内会产生大量活性氧（ROS），对细胞造成氧化损伤。