海藻糖是什么(神奇的海藻糖 前身竟比“今生”精彩)

海藻糖是什么

“海藻糖的前世今生究竟如何，且听本文娓娓道来。”

01

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成“名”之路

海藻糖(trehalose)，1831年由德国人wiggers博士在研究黑麦麦角菌的组分时偶然发现的一种新的双糖。

熟悉欧洲史的吃瓜群众一定知道麦角菌在中世纪的欧洲绝对是个狠角色。其“恐怖活动”甚至在圣经和古希腊的历史文献中都有诸多记载，当年之风头可是要比本世纪拉登的基地组织要强劲多了，它曾经一度蹂躏欧洲达几个世纪之久，在当时造成极大的恐慌。是，您不禁要说，也许扔几个麦角菌过去，基地组织就散了。。。。您别说，小麦还真就是这么给力。隐约中，小编仿佛看到了《倚天屠龙》里面的山中老人霍山。。。

诞生在麦角菌这样一个恐怖分子的家庭，想必没人敢将其运用到食品、药物和化妆品领域吧？不过那时，海藻糖君还不叫海藻糖，它的乳名，哦，就是原来的德文名称，翻译过来就是“麦角菌糖”。

麦角菌

山中老人霍山

麦角菌发现十多年之后，拿破仑三世在巴黎举办了第二届世界博览会，当时正值法兰西第二帝国，拿破兄坦言，是1851年伦敦世博会的成功刺激了法国。该届世博会主题理所当然是艺术，工业当然还有农业，c’estlafrance！

但这次博览会上有位fran?oisdellasudda兄台，搜集了很多来自土耳其的药物，其中一种叫“trehalamanna”的药物引起很多欧洲人的兴趣，“trehalamanna”意思是来自虫茧的甘露，这种甘露是波斯地区的一种传统饮料，对咳嗽和呼吸系统的疾病具有神奇的疗效。其原料是波斯地区的一种鞘翅目象鼻虫，它的幼虫会食植物的嫩芽，并且产生甘露蜜，幼虫到了一定阶段会织一个茧，在里面休眠变为成虫。

波斯人民很早就懂得采集这种虫茧来制备饮料和药物，这一药物在古代波斯的药典中都有记载。可惜金庸老先生可能并不知道这一药物，否则小昭千里迢迢从波斯明教总坛回中土，应该会顺手给她老妈紫衣龙王带上几瓶这个波斯“圣药”。要说这个“圣药”可是效果堪比“xx咳嗽药水”而且还不会上瘾。实在是居家旅行。。。之必备良药哦。

这波斯“圣药”的神奇药效，自然激发了欧洲化学家们的科研热情，marcellinberthelot从这个药物里分离出一种双糖，他认为这种双糖就是“圣药”的主成分。充分研究这个双糖的物化性能之后，小马哥按捺住心中的激动，嚼着这个糖糖，给它起了个名字“trehalose”，也就是“虫茧糖”的意思。当然，这个trehalose其实就是原来那个恐怖出身的海藻糖，不过这次它换了个马甲重新登场，没人再关心它的黑历史，正所谓“英雄不问出处”。

教主，今天，你吃糖了吗？

不过，笔者一直没有解开心中的另一个谜团，那么是谁将“trehalose”这个词译成中文“海藻糖”的呢？本来以为可能是日本人首先译成这一名字的，但是查阅了日文字典（是，小编精通八国语言。。。的百度方法），发现海藻糖只有一个片假名，读音也是和“trehalose”类似。再查阅了1961年科学出版社出版的《英汉化学化工词汇》，这本爷爷辈的词典上trehalose已经是译成海藻糖了。那么究竟是谁给“虫茧糖”起了个这么接地气的中文名称呢？

02

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大“隐”之道

宋人汪洙写过一首《神童诗·四喜》“久旱逢甘霖，他乡遇故知。洞房花烛夜，金榜题名时”。这就是民间四大喜的由来。后来明人朱国桢《涌幢小品》将此诗改为七言“四喜诗”：“十年久旱逢甘霖，万里他乡遇故知。和尚洞房花烛夜，童生金榜题名时。”这首改后之作，突出了喜事的“难得”之处，表达喜中更喜之事。可是吃瓜群众们有没有觉得这个增强版的不对劲之处：十年的久旱，田里面的动植物恐怕都死翘翘了吧，就算天降甘霖还能活过来么？

然而自然界非常神奇，确实有一些生物在十年干旱的情况下能够熬过来，只要天降甘霖，立马就像得到《凡人修仙传》里面韩立的逆天小瓶里的仙露一样，很快就能重新恢复生理机能，这类生物就叫隐生生物。

隐生生物中有两个较大的种类：一类叫复苏植物；另一类叫缓步动物。自然界中仅有很少一部分植物被称为“复苏植物（resurrectionplant）”，他们能够在极端缺水情况下生存。即使干旱到细胞已经丧失90%以上水分的程度，只要遇水，这类植物就能迅速恢复生活状态。复苏植物里的“头牌花旦”就是卷柏，由于它特别能“忍”因此就上了植物界的封神榜-《本草纲目》，书中对它的点评如下：卷柏，释名万岁、长生不死草，可以在晾干后，经浸水而生。生猛啊，植物界的小强！除了卷柏之外，在中国的知名复苏植物还有小立碗藓和牛耳草。

左为小立碗藓，右为牛耳草

缓步动物是一种小型的水生多细胞动物，俗称“水熊”。通常成虫最长1毫米，一般也就0.5毫米长。“水熊”这个名字是它的发现者德国动物学家johannaugustephraimgoeze在1773年发现它时，觉得它在水中的行走姿态有点像熊，于是很高兴地就把它叫做kleinerwasserb?r就是小水熊的意思。小编庆幸，还好它的走路的样子是像熊，若是像大圣的话岂不是叫“水猴子”了么，那可就成了日本国传说里面的“河童”了。三年之后，有个意大利佬lazzarospallanzani，觉得叫水熊还不过瘾，便给它起了个名字叫tardigrada(“slowstepper”)也就是缓步动物。

水熊个头很小，然而科学家们认为它是动物界最强大的存在，因为它的生命力能比小强更强大n次方！具体强大到什么样的地步呢，

有些水熊能在极端寒冷的情况下生存，甚至在1k(?458°f;?272°c)(接近于绝对0度)的情况下还能生存数分钟。

而另外一些水熊可以在高温环境下生存，比如日本的温泉中就发现过水熊；

有的能承受比地球最深海沟内的大气压高6倍的压力；

更有甚者能在太空的真空环境下生存，能够承受比人体高成千上万倍的辐射剂量。科学家们认为，一旦发生天文学的灾难事件比如超新星爆发，伽马射线爆发，巨型陨石撞击等，会导致地球上大规模的物种毁灭，但是在这种极端的情况下地球上估计还有个强大的物种依旧能够生存下来，那就是水熊。人类和这种小小的生物相比那真是太脆弱了。幸好水熊个头非常小，要是真能长成人类的个头，恐怕就是奥特曼也真的out了。

上个世纪80，90年代，科学家们非常热衷于研究隐生生物，想弄明白为啥他们能在极端恶劣的环境（胁迫环境）下生存下去。经过大量的研究后发现，这些生物物种在饥饿、高温、冷冻、干燥、高渗透压、辐射甚至有毒物质等环境里表现出的非凡抗逆耐受能力，与体内的海藻糖含量有直接的关系。他们认为海藻糖是细胞中典型的一种应激代谢物，在胁迫环境中，这些生物机体的细胞内海藻糖含量会迅速上升，海藻糖对细胞膜、蛋白质和dna等发挥了应激保护功效，使得生命得以延续。2000年时，学术界的顶级期刊naturenews发表了一篇名为《新鲜与干枯》（freshanddry）的文章，讲述了隐生生物在胁迫环境下能够生存下去的机理是因为海藻糖能够使得失水细胞中的蛋白质保持形状，从而维持蛋白质的功能，使得细胞和生命体能够生存下去。

文章对海藻糖不吝赞美之词-“forsomeorganisms,itisthedifferencebetweenlifeanddeath.”(对于有些生命体来说，海藻糖意味着生存还是死亡)

03

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“功”成名就

围观的诸君看到此章名想必会心一笑，糖么，不就是小甜甜？在化妆品中无非是甜味剂或是保湿剂啦，有啥花头呢？

小编告诉你，thisistotallywrong。海藻糖确实有这些功能，但是最主要的功能是对细胞膜的保护，对蛋白质乃至dna的保护。那么海藻糖是如何实现这一功能呢？

众所周知，蛋白质具有活性是由于其具有三维空间结构。在生物体细胞中，蛋白质的三维结构是靠周围的水分子将其“撑起来”的，当生物体细胞大量失水之后，蛋白质的三维结构被破坏，被迫折叠压缩，使其功能丧失，细胞就凋零了。是不是让你想起了什么？没错，传说中的“三体人”。

然而科学家们发现，海藻糖的神奇之处就是它可以取代水分子和蛋白质结合，能够在大量失水的情况下，依旧能够把蛋白质的三维结构“撑起来”，使得它依旧能够维持基本功能。另外，在已知的二糖中，海藻糖的不冻水分子数最大，也具有最小的视比容，在普通情况下它能够首先与蛋白质表面的水分子结合，使得蛋白质溶剂化层半径减少，使得蛋白质的结构由松散变为紧致，构象更稳定，有利于抵御外界极端环境的影响。

海藻糖对细胞膜的保护是通过和细胞膜上面的卵磷脂结合，使得其在失水，低温等恶劣环境下依旧能够维持功能，甚至能保护细胞表面分子结构。海藻糖的这一功能使得其在医学方面有很大的用途，比如血细胞，器官如皮肤，肾脏，肺，肌肉的低温保存。海藻糖对组织皮肤和肌肉的保存的效果非常优异。既然外源性海藻糖对生命体和生物大分子均具有良好的非特异性保护作用，立马就有科学家尝试研究海藻糖对dna的保护，结果发现海藻糖具有保护细胞中的dna免受辐射的伤害的作用。

小编在查阅文献的过程中，确实发现很多脑洞大开的海藻糖应用研究方向，比如：

将海藻糖应用于保护口腔黏膜，防止口腔干燥。将海藻糖应用于除臭产品，海藻糖有明显的抑制体臭，汗臭的作用。

将海藻糖应用于含有各种活性物，或是各种天然油脂的配方，保护活性物，防止天然油脂酸败产生异味等。

比较有意思的是这些研究方向得到的实验结果都非常赞。在这里我就不再赘述各种复杂的机理，有兴趣的理工男或是机理粉丝可以查阅本文后的参考文献。

那么海藻糖应用最为正确的打开方式是什么呢？是用来“保鲜”！

在化妆品中使用海藻糖能使你变成妥妥的“小鲜肉”（小编不喜欢“小奶狗”这一流行词）。研究表明海藻糖在干燥环境的保湿能力要远优于透明质酸和神经酰胺。难怪那些复苏植物和缓步动物体内都备有这玩意，确实不是一般的强啊！所以海藻糖特别适合用于北方和西北干燥气候下的保湿产品。如果到沙漠探险，高山远足备上这么一瓶保湿产品，肯定是妥妥地保护你幼嫩的肌肤免受酷热干燥气候的蹂躏。海藻糖对皮肤细胞的保护能力也非常优异，能够有效防止成纤维细胞在干燥条件下的损害，也能防止射线对dna的伤害，可见它是抗衰老产品的首先原料。肌肤“保鲜”，海藻糖来帮你搞定！从未用过海藻糖的配方师会问，这玩意咋用？soeasy，放水里搅拌溶解即可。

左为第一天的照片，右为第七天的照片

情人节的玫瑰实验：a使用2%海藻糖溶液浸泡40分钟后再插入盛清水的花瓶中，b直接插入盛清水的花瓶。七天之后a依旧绽放，b萎靡不振。

那么诸位瓜友如果要问海藻糖哪家的品质最好，有没有国产货？小编在最后免费做个广告，梅花集团的化妆品级海藻糖，品质要优于日本市场的同类产品。“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”。国货当自强，杠杠滴！

参考文献：

1elbein,a.d.(1974)adv.carbohydr.chem.biochem.30,227–256

2crowe,j.h.,hoekstra,f.a.andcrowe,l.m.(1992)annu.rev.physiol.54,579–599

3roser,b.(1991)trendsfoodsci.technol.2,166–169

4.黄日波《海藻糖21世纪的新型糖类》化学工业出版社

5.mikea.s.andsusanl.1998tibtechnovember1998(vol16)460-468

6.梅花集团内部测试数据

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