6138-23-4 / D-海藻糖的生物活性

D-(+)-Trehalose海藻糖，又稱α,α-海藻糖，具有保存生物活力的特殊功能，能有效地保護(hù)細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使生物體在異常情況下，如高溫脫水（干燥、高滲透壓）、冷凍時(shí)仍保持細(xì)胞內(nèi)濕潤(rùn)，防止細(xì)胞因失水而造成養(yǎng)分的損失和細(xì)胞的損傷。

生物膜表面結(jié)合水的存在對(duì)膜的穩(wěn)定及保持完整有著重要的作用。正常的情況下，膜表面都存在大量的結(jié)合水，例如PC脂質(zhì)體，通常每一磷脂頭部都結(jié)合10～15個(gè)水分子。結(jié)合水的存在使膜表面能降低，使膜與膜間的緊密接觸即膜融合的第一步不能實(shí)現(xiàn)。但一旦失去結(jié)合水，膜結(jié)構(gòu)將發(fā)生一系列變化，出現(xiàn)諸如磷脂相變溫度升高，磷脂側(cè)向相分離，膜脂的缺陷及形成非雙層相等，從而使膜通透性增高乃至產(chǎn)生膜融合。由于海藻糖擁有許多羥基，能夠替代水與磷脂頭部發(fā)生氫鍵結(jié)合，從而取代失去的結(jié)合水，維持生物膜表面“水化”狀態(tài)。人的皮膚細(xì)胞也是典型的生物膜，海藻糖通過降低相變溫度，使其在脫水條件下的膜脂仍處于液晶狀態(tài)，從而起到保護(hù)皮膚的作用。實(shí)驗(yàn)表明，海藻糖對(duì)生物膜的保護(hù)是通過防融合、泄漏等途徑實(shí)現(xiàn)的。

蛋白質(zhì)尤其酶在干燥過程中很容易失活，例如磷酸果糖激酶(Phosphofructosekinase，PFK)是四聚體，在干燥過程中能解離成無(wú)活性的二聚體。如果在干燥前加入一定量的海藻糖，即使極度干燥，PFK完全穩(wěn)定而且仍保持原活性。Camilo等把ECORⅠ、BgⅢ、PstⅠ和HindⅢ、T4DNA連接酶等放置在含海藻糖的緩沖液中一定時(shí)間后，于37℃通風(fēng)干燥，干燥后的酶在70℃保存35天仍能精確地切割和連接DNA，而未加入海藻糖的酶其活性完全喪失。

海藻糖是生物分子的特效保護(hù)劑，它將為醫(yī)用生物制品，如血液制品(血漿、血液球蛋白、轉(zhuǎn)移因子等)、菌苗、疫苗、抗體、載藥脂質(zhì)體、抗血清、外科手術(shù)所需貯存的皮膚、器官等的干燥保存、運(yùn)輸和使用帶來(lái)極大的方便。