作为食品甘味剂、食品和饲料添加剂,用于防止淀粉老化、蛋白质变性,保持食品组织新鲜度,具有非龋齿性;在分子生物学中用于稳定酶类等生物干制品;农业中用于培育转基因抗旱耐冻作物;医药工业中作为试剂稳定剂,用于移植脏器储存、生物制剂稳定等;化妆品中作为保湿剂、甜味剂等。
食品工业; 分子生物学; 农业; 医药工业; 化妆品
1. 微生物抽提法
- 原料:乳酸菌、酵母、霉菌等含海藻糖的菌体(酵母为主,细胞干重海藻糖含量可达20%)
- 步骤:干燥、改变渗透压处理菌体以积累海藻糖,乙醇等有机溶剂抽提、精制
2. 发酵法
- 菌株:节杆菌属、棒杆菌属、短杆菌属、诺卡氏菌属、丝核菌属、微球菌属等
- 步骤:诱变/细胞融合/基因重组选育高产菌株,高浓度培养基及高渗发酵,发酵结束前饥饿菌体2-3h
- 提取:发酵液经阴离子交换树脂(如amberlite CG 1201)精制,纯度可达98.4%
3. 酶转化法
- 路线1(葡萄糖为底物):葡萄糖经酶转化合成海藻糖(反应式见原文)
- 路线2(麦芽糖为底物):
- 途径1:麦芽糖在UDP或高浓度磷酸盐条件下,经磷酸化酶作用生成海藻糖,转化率60%
- 途径2:利用海藻糖合成酶将A,A-1,4-麦芽糖分子内重组为A,A-1,1-海藻糖,酶专一性强
- 路线3(淀粉为底物):
- 途径1:淀粉经葡萄糖基转移酶和淀粉酶协同作用,转化率81.15%
- 途径2:麦芽寡糖基海藻糖合成酶(MTSase)和麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)协同作用,每次从麦芽寡糖生成海藻糖和少两个葡萄糖单位的麦芽寡糖
4. 基因重组法
- 方法:克隆Brevibacterium helvolum的MTS和MTH基因,重组为BvMTSH基因转入大肠杆菌表达,高效转化可溶性淀粉为海藻糖
5. 化学合成法