海藻糖有3種光學異構體，分別是α，α-海藻糖（蘑菇糖，Mushroom Sugar）、α，β-海藻糖（新海藻糖，Neotrehalose）和β，β-海藻糖（異海藻糖，Isotrehalose）。其中只有α，α-海藻糖在自然界中以游離狀態存在，即為通常所說的海藻糖，廣泛存在于各種生物體中，包括細菌、酵母、真菌和藻類以及一些昆蟲、無脊椎動物和植物中，尤其在酵母中含量較多，面包和啤酒等發酵食品及蝦類等也含有海藻糖。α，β-型和β，β-型在自然界中很少見，僅在蜂蜜和蜂王漿中發現了少量的α，β-型海藻糖，α，β-型和β，β-型這兩種海藻糖可以化學合成。 ^[1] 

海藻糖為體內有益腸道細菌--雙歧桿菌的增殖因子，可改善腸道微生態環境，加強胃腸道消化吸收功能，有效排除體內毒素，增強機體免疫抗病能力，研究還證明海藻糖具有較強的抗輻射作用。 ^[1] 

特性及功能

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1. 穩定性和安全性

海藻糖是天然雙糖中穩ding的一類。由于不具有還原性，對熱和酸堿都具有非常好的穩定性。在與氨基酸、蛋白質共存時，即使加熱也不會發生美拉德反應，可用于處理須加熱或高溫保存的食品、飲料等。海藻糖進入人體內在小腸中被海藻糖酶分解為兩分子葡萄糖，進而被人體的新陳代謝所利用，是一種重要的能量來源，對人體健康安全有益。 ^[3] 

2. 低吸濕性

海藻糖還具有低吸濕特性。將海藻糖放置在相對濕度90%以上的地方超過1個月，海藻糖也幾乎不會吸濕。由于海藻糖的低吸濕性，將海藻糖應用于該類食品中可降低食品的吸濕性，從而有效延長產品的保質期。 ^[3] 

3.高玻璃化轉變溫度

海藻糖相對于其他的雙糖有較高的玻璃化轉變溫度，高達115℃。因而把海藻糖加入到其它的食品中時，能有效地提高其玻璃化轉變溫度，更容易形成玻璃化狀態。這種特性結合海藻糖的工藝穩定性和低吸濕性，使其成為一種高蛋白質防護劑和理想的噴霧干燥風味保持劑。 ^[3] 

4.對生物大分子和生物體的非特異性保護作用

海藻糖是生物體對于外部環境變化所形成的一種典型的應激代謝物，保護機體抵抗外部惡劣環境。同時，海藻糖還能用于保護生物體內DNA分子防止放射線引起的損傷；外源性的海藻糖對生物體也具有非特異性保護作用。其保護機制一般被認為是機體含有海藻糖的部分強力地束縛水分子，與膜脂質共同擁有結合水或海藻糖本身起到代替膜結合水的功用，從而防止生物體膜和膜蛋白的變性等。 ^[3] 

生產工藝

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海藻糖生產目的是為了獲得高純度海藻糖產品以及相關酶產品 。在實驗室和生產上制備海藻糖主要有三種方法：一是從生物細胞中提取；二是采用微生物發酵生產；三是采用微生物發酵提取相關海藻糖合成酶，采用酶法合成海藻糖。 ^[4] 

發酵法：由于微生物生長旺、繁殖快，易于培養，采用深層發酵海藻糖具有先天的*性，利用產海藻糖酵母、細菌等為出發菌株，選育出產海藻糖高產菌株，發酵生產海藻糖，再采用有效分離提取的方法提取和精制。 ^[4] 

酶合成法：酶合成法是采用微生物發酵產生并提取相關海藻糖合成酶類，以各類碳水化合物為底物來合成海藻糖。酶的大缺點是其脆弱性，容易失活，實際生產中使用相關合成酶進行海藻糖生產，要考慮保持酶活性和酶類制劑的成本，可使用酶固定化或細胞固定化技術來保護酶類。 ^[4] 

主要用途

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因為該糖具有*的生物學功能，能在逆境中有效地維持細胞內生物膜和蛋白質、活性肽的穩定性和完整性，被贊譽為生命之糖，可廣泛用于生物制劑、醫藥、食品、保健品、精細化工、化妝品、飼料及農業科學等各個行業。 ^[1] 

1.食品工業

在食品工業中，現正從海藻糖具有的非還原性、保濕性、抗凍結性和耐干燥性、優質甜味、能量來源等功能與特性考慮，進行多種用途的開發研究。海藻糖產品可以應用到各種各樣的食品和調味料等中，從而可以大大改善食品的質量并增加食品的花色品種，促進食品工業的進一步發展。 ^[5] 

海藻糖的功能特性及在食品中的應用：（1）防止淀粉老化（2）防止蛋白質變性（3）抑制脂質氧化變質（4）矯味作用（5）保持蔬菜、肉類的組織穩定和保鮮作用（6）持久穩定的能量來源。 ^[6] 

2.醫藥工業

海藻糖在醫藥工業可用作試劑藥和診斷藥的穩定劑。目前，正從海藻糖具有的非還原性、穩定性、對生物大分子的保護作用及提供能源等功能和特性出發，探討多方面應用。用海藻糖干燥抗體如疫苗、血球蛋白、病毒等生物活性物質，無需冷凍，待復水后均能恢復活力。海藻糖代替血漿作為生物制品和穩定劑，不僅能常溫保存，還可防止污染，從而保證生物制品的保存、運輸和安全性。 ^[5] 

3.化妝品

由于海藻糖具有*的保濕作用及防曬、防紫外線等多方面的生理功效，可以作為保濕劑、保護劑等添加到 乳液、面膜、精華素、洗面奶中，還可作為唇膏、口腔清潔劑、口腔芳香劑等的甜味劑、品質改良劑。無水海藻糖還可以用于化妝品中作為磷脂以及酶的脫水劑，其脂肪酸衍生物還是優良的表面活性劑。 ^[7] 

4.農作物育種

用生物技術將海藻糖合酶基因導入作物并使其在作物體內表達，構建生產海藻糖的轉基因植物，培育抗凍、抗旱轉基因植物新品種，提高農作物的抗寒、抗旱能力，而且可使其在收獲加工后顯得新鮮，且能保持原有的風味和質地。 ^[7] 

海藻糖也可用于種子保存等，在使用海藻糖之后，可以有效地保持種子、種苗的根莖中的水分子，有利于農作物播種，成活率高，同時保護了作物因寒冷而凍傷，這對降低生產成本，特別是北方寒冷干燥的氣候對農業的影響，具有重要意義。