我国作为农业产业大国,玉米的产量每年可高达2亿吨,而目前玉米也作为制备海藻糖的主要原料之一。提取海藻糖的方法有以下几种:天然生物提取法、微生物发酵法、化学合成法、基因工程法和酶转化法。天然生物提取法提取溶剂用量大、耗时长并且效率低下,微生物发酵法转化率低、副产物较多,化学合成法产率低、分离较为困难,基因工程法虽然提高了产量可是无法用于大规模生产。北京化工大学通过研发海藻糖合成酶法,利用海藻糖合成酶以麦芽糖为底物生产海藻糖,不需要磷酸盐共存,原料成本低、工艺简单、易于调控,可实现大规模产业化生产。
海藻糖,被誉为“生命之糖”、“神奇之糖”,它性质较为稳定,具有抗干燥脱水的保护作用,可被用于化妆品行业的保湿锁水保护功能;并且耐酸耐热,在高温高渗情况下可以对农作物起到保护作用;同时它无还原性、无旋光性,可以提高食品的抗冷冻性能;由于其分子结构对称,可被应用于化妆品、食品行业起到抗辐射的作用;并且其分子结构中无半缩醛基,对蛋白质等生物大分子能够起到很好的保护作用,所以可用于疫苗、血液制品等活性物质的稳定剂中防止淀粉老化和蛋白质的变性。1832年Wiggers在研究黑麦的麦角菌是发现无色无还原性的晶体,这被认为是人类首次认识海藻。目前,海藻糖分布于近百余种植物、藻类、真菌、酵母、细菌和无脊椎动物中,特别是在酵母、霉菌等真菌中,海藻糖的含量可高达生物体干重的20%以上。
目前化工大学实验室所用酶转化法主要分为两种,一种是以玫瑰微球菌、硫磺矿硫化叶菌和藤黄微球菌作为基因来源的双酶法和以恶臭假单胞菌、谷氨酸棒杆菌、天蓝色链霉菌、水生栖热菌和海栖热袍菌为基因来源的海藻糖合成酶法。其中以水生栖热菌为基因源合成海藻糖的转化率最高,可达80.54%。
期望能够通过与企业的合作,将海藻糖的生产制备得到更广泛的应用。