徐铮奎
环葡聚糖是国外新发现的一种无色、无味、无毒的低聚糖物质。研究发现环葡聚糖具有出色的抗龋齿作用、增溶助溶作用和稳定剂作用，将在食品工业、医药工业和化学工业中拥有广阔的开发和应用前景。
环葡聚糖的生产
环葡聚糖通常由7～9个葡萄糖分子构成，可直接利用葡聚糖作原料，以CI合成酶即葡聚糖转移酶转化成为环葡聚糖。目前日本科学家已开发出2种不同的环葡聚糖合成用工业酶CI－7与CI－8。前者可用于生产7个葡萄糖分子的环葡聚糖，后者可生产8个葡萄糖分子的环葡聚糖。CI系列合成酶是从芽孢杆菌U－155的发酵液中分离提纯所得。目前日本CI合成酶的产量已达到每升发酵液0.6kg的水平，这已是相当不错的收率了。至于环葡聚糖的酶法生产情况，据日本科学家介绍，如用葡聚糖（其价格较贵）为底物再加入CI合成酶则产品收率为33％；若用价格低廉的淀粉为底物同样加入CI合成酶则环葡聚糖的转化率较
低，且副产物较多，分离工艺复杂，产品总成本反而高于直接用葡聚糖作原料的价格。
日本一些科研机构正在开发来自土壤微生物的一种葡聚糖水解酶。研究结果证实，将这种新型酶加入淀粉水溶液中，再加入CI合成酶就能大幅度降低副产物的生成，提高主产品的收率进而降低生产成本，最终为环葡聚糖的工业化生产铺平道路。
环葡聚糖的化学性质与应用前景
环葡聚糖是一种无色、无味且无毒的新型低聚糖，经研究发现具有优异的抗龋齿作用。目前世界各国的龋齿发病率高达90％，所以这一产品将在食品工业中拥有广阔的应用前景。研究人员发现，环葡聚糖的抗蛀牙作用很可能与其特殊的化学结构有关。由于环葡聚糖能阻止蔗糖中的葡萄糖基团的转移，而引起蛀牙的口腔微生物必须利用口腔残留食物中的淀粉或糖生成葡聚糖才能繁殖。由于环葡聚糖能抑制细菌的酶，使其无法利用口腔中的残留糖而“饿死”，从而发挥其抗龋齿作用。更可贵的是，只要在蔗糖中加入0.1％～0.4％的微量环葡聚糖即可发挥其抗龋齿作用。由于环葡聚糖是无色、无味、无毒的低聚糖化合物，故可作为食品添加剂直接加入糖果、口香糖、巧克力、冰淇淋、饮料、糕点或其他各种高糖分甜食中。这样可使消费者在品尝香甜可口的食品的同时，不必担心日后会蛀牙。科学试验已经表明，环葡聚糖加入到含糖食品或饮料中不会影响食品原有风味或甜味。从这一点看，它是一种优异的抗龋齿食品添加剂，且环葡聚糖不含热量，也不会被人体吸收利用，对人体十分安全。
从结构上看，环葡聚糖是由葡萄糖分子构成的中空笼状化合物，其分子中间具有一定空隙，可与结构类似的环糊精一样有“包埋作用”，即可用来包封某些药物分子或其他化学物质。最令人感兴趣的用途是用环葡聚糖将某些苦味药品或难溶药物包封起来，以期提高药物利用率或改善口感。环葡聚糖今后在制剂工业中也将有广阔的应用前景。
环葡聚糖不仅有增溶和助溶作用，它还有稳定剂作用，这在化学工业中十分重要。例如美国科研人员利用环葡聚糖将性质不稳定的C60 即富勒氏碳球包封起来，可大大提高其化学稳定性，从而使C60
的工业应用成为可能。此外，环葡聚糖还可用于营养食品添加剂——花青素的稳定和助溶。花青素来自天然植物如葡萄皮、越桔等等的黄酮类物质，它易被氧化破坏。如花青素用环葡聚糖包埋后即可大大提高其稳定性，并成为保健食品新原料。
最新研究表明，环葡聚糖还具有抗HZV病毒、抗溃疡等治疗作用，因此今后环葡聚糖有望成为一种新型药物原料。
