海藻糖生物合成及应用研究进展_曲茂华
《海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥的作用》范文
《海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥的作用》篇一一、引言干旱是一种常见的自然现象，它对植物的生存构成了极大的挑战。
植物必须具备一系列的适应机制以应对这种逆境。
其中，锦鸡儿属植物作为一种适应干旱环境的典型植物，其在抗旱方面表现出卓越的能力。
近年来，越来越多的研究关注到锦鸡儿属植物在干旱环境中的生理生化反应，尤其是海藻糖合成途径在其中的作用。
本文将就海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用进行详细探讨。
二、海藻糖合成途径简介海藻糖是一种非还原性双糖，具有多种生物功能。
在植物中，海藻糖的合成主要通过MEP（肌醇半乳糖醛酸途径）和MEK （肌醇半乳糖醛酸-海藻糖途径）两种途径。
海藻糖在植物体内具有保护蛋白质、膜脂质和生物大分子结构等功能，可提高植物在逆境中的存活率。
三、锦鸡儿属植物在干旱环境中的适应机制锦鸡儿属植物在干旱环境中表现出了出色的生存能力。
其主要的适应机制包括降低水分蒸腾、调节渗透压以及生成抗氧化物质等。
同时，锦鸡儿属植物中海藻糖的含量较高，能够在逆境中提供有效的保护作用。
四、海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用海藻糖的合成和积累是锦鸡儿属植物抵御干旱的重要机制之一。
在干旱条件下，锦鸡儿属植物通过增强海藻糖的合成途径，提高海藻糖的含量，从而在细胞内起到保护作用。
海藻糖能够保护蛋白质的结构和功能，维持细胞膜的稳定性和完整性，减少水分损失和离子泄漏，提高细胞在干旱环境中的存活率。
此外，海藻糖还可以作为一种能源物质，为细胞在逆境中的生命活动提供能量。
在海藻糖的合成过程中，会产生一系列的中间产物和次级代谢产物，这些物质也对植物的抗旱性有一定的贡献。
五、研究进展与展望随着科技的发展，人们对锦鸡儿属植物在干旱环境中的生理生化反应有了更深入的了解。
通过基因编辑、转录组学、代谢组学等手段，人们可以更清晰地揭示海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抗旱中的作用机制。
此外，利用基因工程手段改良作物的抗旱性，提高海藻糖的含量，也是未来研究的重要方向。
海藻糖的生物合成在植物中的作用1
海藻糖的生物合成在植物中的作用海藻糖在植物中的作用是非同寻常的。
起初海藻糖被认为充当渗透保护剂的作用，但它在植物中极低的含量使这种作用不可能。
这个月的《高冲击》中有一篇题目为《拟南芥海藻糖-6-磷酸合成酶活性暨AtTPS1基因是一种血糖调节物、脱落酸、和压力信号物》的文章出现在2004年11月的这期,从而增加了越来越多的证据证明在植物中不是海藻糖本身，而更有可能是一种合成途径媒介或者是合成途径中的一种酶在植物中起关键作用。
背景海藻糖(a-D-吡喃葡萄糖基-1,1-a-D-葡萄吡喃糖烯丙基苷)是一种通过一个1-1α-邦德连接两个葡萄糖苷结构单元形成的非还原二糖。
各种各样的生物体包括植物、真菌、细菌、无脊椎动物合成这种化合物。
海藻糖是昆虫中主要的血糖并且是一种主要的飞行能量储存分子。
，一般认为在这些植物中积累的海藻糖帮助植物在长期干旱时存活。
然而，很少例外，这不可能是一个源于海藻素本身的直接作用，因为只有微量的海藻素出现在被子植物中。
最近的研究为海藻糖前体物定义了一个作用，海藻糖-6-磷酸尤其是在植物糖涌入和新陈代谢过程中，充当调控分子的作用（审查，参阅Eastmong和Graham,2003）。
在AtTPS1基因上有插入物的拟南芥(Arabidopsis thaliana)植物不能发育为成熟胚芽，最近研究海藻糖生物合成途径在胚芽成熟和发育中的重要性时发现，T6P可以引起催化淀粉合成第一个关键步骤酵素二磷酸腺苷-葡萄糖磷酸化酶的氧化还原激活(Kolbe 等,2005)。
同时，T6P已经确认是一种可以增强光合作用能力的关键分子因而为农学家提供了一个长期寻求的梦想：农作物生物量的提高（Pellny等，2004）。
多样的海藻糖生物合成途径已经在细菌和古细菌中被发现，但是迄今为止在真核生物中只检测发现到一个途径（Avonce等，2006）。
真核生物的途径与植物的复合成途径有很多相似之处（审查，参阅Goddijn和van Dunn,1999）。
《海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥的作用》范文
《海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥的作用》篇一一、引言在生物界，植物为了适应各种环境压力，发展出了一系列独特的生理和生化机制。
其中，锦鸡儿属植物因其独特的抗旱性能，在全球的干旱和半干旱地区具有极高的生态和经济价值。
近年来，关于锦鸡儿属植物如何应对干旱的研究日益增多，其中海藻糖合成途径在其中发挥的作用尤为引人注目。
本文将详细探讨海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中的重要作用。
二、锦鸡儿属植物的抗旱性及海藻糖的合成锦鸡儿属植物是典型的抗旱植物，其能够在干旱环境中保持生长和存活，主要得益于其强大的抗逆生理机制。
在这些机制中，海藻糖的合成和积累起着关键作用。
海藻糖是一种非还原性糖，具有保护生物大分子结构的功能，能够在极端环境下稳定细胞结构，防止蛋白质变性、膜结构损伤等。
锦鸡儿属植物在干旱条件下，会启动海藻糖的合成途径。
这一过程涉及到一系列酶的参与，包括海藻糖-6-磷酸合成酶等。
这些酶在干旱条件下被激活，从而促进海藻糖的合成和积累。
三、海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中的作用1. 保护细胞结构：海藻糖能够稳定细胞膜和细胞器膜的结构，防止其在干旱条件下受到损伤。
此外，海藻糖还能保护蛋白质免受变性，维持其活性。
2. 调节渗透压：在干旱条件下，植物细胞内的渗透压会发生变化，导致细胞失水。
海藻糖的积累可以帮助植物细胞维持渗透压平衡，从而避免因失水而导致的细胞功能受损。
3. 抗氧化的作用：海藻糖具有抗氧化性质，可以清除活性氧等有害物质，减少氧化应激对细胞的损害。
这对于在干旱条件下易产生氧化应激的锦鸡儿属植物来说尤为重要。
4. 能量供应：海藻糖可以作为植物的能量储备物质，在干旱条件下为植物提供能量支持。
这有助于锦鸡儿属植物在干旱环境中维持正常的生理活动。
四、结论综上所述，海藻糖合成途径在锦鸡儿属植物抵御干旱中发挥着至关重要的作用。
通过保护细胞结构、调节渗透压、抗氧化和能量供应等机制，海藻糖帮助锦鸡儿属植物在干旱环境中保持生长和存活。
海藻糖的生产制备及应用前景
定性 。 加 热过 程 中 不 易发 生美 拉 德 反应 ， ｐ 值 为 ３５ 在 在 Ｈ ．－
１． 围的溶 液 中 ． １ ０Ｃ保持 ２ ｈ， 解率仅 为 １ 海 藻 ００范 于 ０￣ ４ 分 ％。
糖 几 乎 不能 被 一 般 的酶 所 分 解 ， 只有 少数特 异性 的海 藻 糖 酶 才 能水 解海 藻糖 。 无水 结 晶海 藻糖 具 有很 强 的吸 水性 ， 如 遇 含水 物 质 ， 有效 地吸 收 该物 质 中 的水分 子 ， 能 自身 成为 含 水 结 晶海 藻糖 。 因此 ， 无水 结 晶海 藻糖 是 一种 理想 的热敏 性 物 质脱 水 剂 。 藻糖 的抗 腐 蚀性 很 强 ， 易生成 不 溶性 的葡 海 不 聚 糖 ， 且 能 抑 制 由砂 糖 产 生 的不 溶 性 葡 聚 糖 的附 着 。 而 因 此， 海藻糖 不 易被 口腔 中引起 龋 齿 的变异链 球 菌所 利用 阁 。
２２ 恢 复 期 海 藻 糖 对 各 组 动 物 的 影 响 ．
恢 复 期海 藻 糖对 各组 动 物 的影 响检 查结 果 也未 见药 物 中毒 引起 的病 理 学改 变 ， 表明 海藻 糖毒 性 非常 低 ， 能 引起 不 延迟 性 中毒 反应 。 对 恢 复 期 （ 药 后 １ｄ 从 停 ４ ）各 组 大 鼠 的外 观体 征 、 为 活动 及解 剖 后脏 器指 数 、 理检 查 、 液 、 相 行 病 血 血
虽然 海 藻糖 的来 源 广 泛 ， 是 能 够 大 量 积 累海 藻 糖 的 但 物 种 很 少 。 且海 藻 糖 是 生物 体 对 抗逆 境 的一 种代 谢 应 激 而 物 ， 果 外 部环 境 适 宜 ， 藻糖 又 会迅 速 降 解 ， 制 备带 来 如 海 给
海藻糖的生产及市场应用
海藻糖的生产及市场应用一、海藻糖的生产1、采集海藻糖的生产第一步是采集，需要渔民去海底捞取海藻。
收集的海藻需要遵从海洋保护的相关规定来保障海洋生态，以及保证水域的生态平衡。
选择海藻的种类及数量也尤为重要，只有优质的原料才能产出优质的海藻糖，采集完成后，被采集的海藻被收集起来和筛检干净，加注标签保证船上归属性。
2、分离成功采集海藻后，就需要将海藻从海水中分离，将海藻洗涤干净后，有利于海藻糖的分离。
分离过程中，海藻糖的液体组分是通过高温蒸发的工艺减少淀粉含量，以满足海藻糖液甜度的要求。
3、提取所有的分离工序完成后，就可以采用特定的化学反应将海藻中的多酸提取出来，这一步在海藻糖的生产过程中非常关键，因为它主要决定了海藻液的最终甜度和特色。
多酸提取的过程也是需要遵守环保相关规定，保证环境的平衡并防止对当地环境的不良影响。
4、活性炭净化将多酸提取出来后，如果有色素和其它不合格物质，也要经过活性炭净化。
将海藻糖液进行活性炭 10目过滤处理，从而使其符合食品安全标准。
二、海藻糖的市场应用1、食品海藻糖主要用作食物的原料，可以被用来做调味品，它具有淡淡的甜味，以及独特的气味，可以改善和提升食物的口感。
同时，海藻糖还能提高食物的抗性，有利于食物保存。
开发出后，食物工业可以利用海藻糖代替糖分子，改善食品质量，提高食品品味和滋味。
2、医疗保健海藻糖在医疗保健领域有着独特的作用，它能够有效抑制体内脂肪的沉积，从而促进新陈代谢，同时，海藻糖也有利于血管内壁的增厚，从而降低血压，预防心血管疾病的发生。
另外，它也能够抑制炎症的发生，使肌肉组织变得更加柔韧有弹性，从而预防各种运动受伤。
3、护肤用品海藻糖也能够用于化妆品和护肤品，充分利用海藻糖中含有的氨基酸和重要的微量元素，能够较大程度上增强肌肤的抗氧化，延缓肌肤老化，增强肌肤弹性和水分，以及消除肌肤细纹和皱纹，以及美白肤色等。
4、其它另外，海藻糖也可以用于其他领域，如生物技术，污水处理以及有机肥料等，有利于增强作物的抗病性和抗逆性，从而丰富农业和水产业的产品种类，提高生态友好的农业和水产养殖的质量，同时也有利于水体的净化。
海藻糖独特的生物学功能及其广泛应用
海 藻糖 （ ｅ ａｏｅ ， Ｔｒｈ ｌｓ ） 旧称 茧 蜜糖 、 芦糖 、 糖 漏 覃 （ ｅｓ ） Ｍｙ ｏｅ ，为 带有 两个结 晶水 分子 的 白色结 晶体 ， 熔 点为 ９ ℃ 。化 学 名称 为 ａ 毗哺葡 萄糖 基 ＿＿ 一 ７ — Ｄ一 ａＤ 吡 喃 葡 萄 糖 苷 （ — ｇｕ ｏ ｙ ａ ｏ ｙ一 １— １ ａＤ—ｌｃ ｐ ｒｎ ｓ ｌ（ ）
藻糖 在生产 技 术方 面 的研 究 有 了崭 新 的飞跃 。１ ９ ９５ 年 日本林 原 生物 化学 研究 所 Ｍａｕａ等 利用 从 土壤 ｒｔ
些 现象 被认 为是 海藻糖 在 冻结 、 干燥 、 高渗 透 压等 严 酷的环境下 ， 对生物体膜 、 膜蛋 白等发挥保护功能。最
近报道它还可保护 ＤＮ 防止放射线引起 的损伤 。 Ａ 同时海 藻糖具 有稳 定 细胞膜 和蛋 白质结 构 ，抗 逆保 鲜作 用 ， 实验 证 明用 海藻糖 干燥 水 果泥 （ 蕉 、 香
２０ 菌 种 中分离 得 到 能 从淀 粉 的部 分 分解 物 生 ００株
成 海 藻 糖 的 微 生 物 节 杆 菌 （ ｔ ｒｂ ｃｅ ． Ｐ． Ａｒｈ ｏ ａ ｔｒ Ｓ
草莓 等 ）复水 后依 旧保 持原 有 的色泽 、 ， 风味 、 质地 和
香气 ，甚至维生素在脱水期间也能保 留 。Ｒ ｓｉ ， ｏ ｓ 等“ 海 藻糖 可 以在 限 制 性 内切 酶 Ｅ ｏ ｃＲＩ的冷 冻 干燥 过 程 中起 保 护作 用 ；同时在 极度 干燥 时 ，海藻糖 存 在 下 ， 酸果糖激 酶（ Ｆ 完全稳定 ， 具有催化活性： 磷 Ｐ Ｋ） 且 海 藻糖 亦 能稳定脂 质体 的结构 ，并 能保证其 结
Байду номын сангаас
海藻糖生物合成及应用研究进展_曲茂华
海藻糖生物合成及应用研究进展曲茂华，张凤英，何名芳，陈卫平*（江西农业大学食品科学与工程学院，江西南昌330045）摘要：海藻糖是一种非还原性二糖，是生物细胞抵抗不良环境的应激代谢产物，它可广泛用于食品、化妆品、生物医药和农业等领域。
本文对最近几年海藻糖在生物细胞中的合成途经及酶调控机制、海藻糖生产合成方法及生产菌种、海藻糖对生物细胞保护作用机理及海藻糖在相关领域中的应用等研究进展进行了综述。
关键词：海藻糖，酶，合成，调控机制，应用Research progress in trehalose biosynthesis and applicationsQU Mao-hua ，ZHANG Feng-ying ，HE Ming-fang ，CHEN Wei-ping *（Institute of Food Science and Engineering ，Jiangxi Agricultural University ，Nanchang 330045，China ）Abstract ：Trehalose ，a disaccharide with non-reducing as metabolite of cell in hostile environment ，was used in domains of food ，cosmetic ，biological medicine and agriculture.The newest research progress of trehalose including synthesis pathways with enzyme regulatory mechanism ，synthesis methods with producing strains ，mechanism of protection for cell and applications in relative domains were reviewed in this paper.Key words ：trehalose ；enzyme ；synthesis ；regulatory mechanism ；application 中图分类号：TS245.9文献标识码：A 文章编号：1002-0306（2014）16-0358-05doi ：10.13386/j.issn1002-0306.2014.16.070收稿日期：2013－12－03*通讯联系人作者简介：曲茂华（1989-），男，硕士研究生，研究方向：食品微生物。
2006海藻糖的生物合成与分解途经及其生物学功能
摘要： 海藻糖是一类在干旱、低温、热击或脱水等逆境环境下具有独特抗逆保护作用的二糖， 广泛分布于藻 类、细菌、真菌和动植物体内。近年来， 随着对海藻糖研究的深入， 海藻糖已经被广泛应用到食品、医药、化 妆品和分子生物学研究等领域。该文简述了海藻糖在生物体内的代谢途径、生物学功能和研究进展， 并对灭蚊 真 菌 Ｐｙｔｈｉｕｍ ｓｐ．ＧＹ１９３８ 菌 株 海 藻 糖 代 谢 酶 基 因 的 研 究 前 景 加 以 展 望 。 关键词： 海藻糖； 海藻糖酶； 真菌 中 图 分 类 号 ： Ｑ５３３
ＷＲＫＹ 因 子 的 巨 大 作 用 仍 有 许 多 有 待 研 究 ， 例 如 ， ＡｔＷＲＫＹ６、 ＡｔＷＲＫＹ１８、 ＡｔＷＲＫＹ５３ 或 者 ＡｔＷＲＫＹ７０ 的 超 量 表 达 ， 经 常 导 致 矮 小 的 转 基 因 植株； 几乎所有的这种系都表现出叶形的变化和 花 期 的 变 化［１０］。 此 外 ， ＷＲＫＹ 转 录 因 子 下 游 目 标 基因在不同的 Ｗｒｋｙ 基因转基因植株中超量表达， 可以看出一定程度上与各自因子的特异性相关。 ４． 展望
ｐｉｎｇ１９９６＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ； 李 敏 惠（１９７７—）， 女 ， 硕 士 ， 助 教 ， 联 系 作者， Ｅ－ ｍａｉｌ： ｌｍｈ９６９７＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ
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海藻糖生物合成及应用研究进展曲茂华，张凤英，何名芳，陈卫平*（江西农业大学食品科学与工程学院，江西南昌330045）摘要：海藻糖是一种非还原性二糖，是生物细胞抵抗不良环境的应激代谢产物，它可广泛用于食品、化妆品、生物医药和农业等领域。
本文对最近几年海藻糖在生物细胞中的合成途经及酶调控机制、海藻糖生产合成方法及生产菌种、海藻糖对生物细胞保护作用机理及海藻糖在相关领域中的应用等研究进展进行了综述。
关键词：海藻糖，酶，合成，调控机制，应用Research progress in trehalose biosynthesis and applicationsQU Mao-hua ，ZHANG Feng-ying ，HE Ming-fang ，CHEN Wei-ping *（Institute of Food Science and Engineering ，Jiangxi Agricultural University ，Nanchang 330045，China ）Abstract ：Trehalose ，a disaccharide with non-reducing as metabolite of cell in hostile environment ，was used in domains of food ，cosmetic ，biological medicine and agriculture.The newest research progress of trehalose including synthesis pathways with enzyme regulatory mechanism ，synthesis methods with producing strains ，mechanism of protection for cell and applications in relative domains were reviewed in this paper.Key words ：trehalose ；enzyme ；synthesis ；regulatory mechanism ；application 中图分类号：TS245.9文献标识码：A 文章编号：1002-0306（2014）16-0358-05doi ：10.13386/j.issn1002-0306.2014.16.070收稿日期：2013－12－03*通讯联系人作者简介：曲茂华（1989-），男，硕士研究生，研究方向：食品微生物。
海藻糖是一种非还原性二糖，分子式是C 12H 22O 11·2H 2O ，广泛分布于自然界中许多生物细胞中。
海藻糖是一种生物应激代谢产物，一些在极端环境生长的古生菌、真菌，以及一些生长在不良环境中的动植物细胞中海藻糖含量较高。
甚至在可以用于清理核污染的抗辐射型细菌如耐辐射球菌（Deinococcus radiodurans ）[1]中也发现了海藻糖的存在。
海藻糖在生物细胞中的作用是保护细胞抵抗不良环境的影响，其功能是保护细胞质膜，蛋白质、核酸等生物大分子空间结构和功能活性，维持渗透压和防止细胞内营养成分流失。
由于海藻糖具有以上功能，它可用于医学生物制品中起到保护剂的作用[2]；增强农作物抗逆性[3]，通过转基因手段来培育耐盐碱型农作物[4]，培育抗冻果蔬等；同时，海藻糖不具有还原性，不会发生美拉德反应，可以作为稳定的添加剂应用于食品工业。
因此，对海藻糖进行研究具有重要意义，本文针对海藻糖生物合成、作用机理、应用方面的最新研究进展进行综述。
1海藻糖合成的相关酶以及调控途径1.1海藻糖合成途径目前对海藻糖合成代谢途径的研究文献较丰富。
研究发现在生物体内的海藻糖合成途径主要有以下几条：一是OtsAB 途径，通过TPS （Trehalose-6-phosphate synthase ，6-磷酸海藻糖合成酶）和TPP（Trehalose-6-phosphate phosphatase ，6-磷酸海藻糖磷酸酯酶）酶来形成海藻糖[5]。
在酵母细胞内通过TPS1和TPS2酶来合成海藻糖[6]，如酿酒酵母；而其他一些真菌中的海藻糖合成途径还有一些辅助性的且作用不是很明显的酶的参与，如TPS3和TSL1[7]。
二是TreYZ 途径，是在Arthrobacter sp.中发现的，通过两步催化反应来合成海藻糖[8]。
三是TreS （Trehalose synthase ，海藻糖合酶）途径，该途径目前只在细菌中被发现，TreS 酶活具有可逆性[9]，在谷氨酸棒状杆菌中，TreS 酶在细胞内海藻糖过量情况下会将海藻糖转化为麦芽糖，以调节细胞内海藻糖浓度平衡[10]。
除以上几种途径外，还有两条海藻糖合成途径，分别为TreT （Trehalose glycosyltransferase ，海藻糖糖基转移酶）途径和TreP （Trehalose phosphorylase ，海藻糖磷酸化酶）途径，这两条途径与TreS 途径一样，具有可逆的催化活性[11]。
Mladen Tzvetkov 等[12]对谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum ）进行研究，但研究重点在于弄清其中三条海藻糖合成途径的影响大小。
研究表明，OtsAB 途径和TreYZ 途径是细胞内合成海藻糖的两条主要途径，而TreS 途径不是细胞内海藻糖的主要合成途径。
通过OtsAB 途径合成1mol 的海藻糖需要消耗1mol 葡萄糖-6-磷酸以及1mol 的UDP-葡萄糖，但通过TreYZ 途径合成1mol 海藻糖需要消耗2mol ADP-葡萄糖（用于糖原合成），并且细胞往往会优先选择TreYZ 途径而不是OtsAB 途径来合成海藻糖，而且在C.glutamicum 培养基中添加微量的糖类碳源，细胞仅通过TreYZ 途径就可以完全满足对海藻糖的需要。
1.2海藻糖合成酶活性位点及调控途径在分子水平对海藻糖合成酶进行研究的难度相对较高，目前在此方面研究进展较为缓慢，最大突破是TreS酶与MTHase（Maltooligosyltrehalose trehalohydrolase，麦芽寡糖基海藻糖水解酶）三维结构测定。
英国科学家以具有产海藻糖能力的结核杆菌（Mycobacterium tuberculosis）[13]作为研究菌株，对细胞内TreS酶进行检测和分析，详细阐述了海藻糖合酶作用机制及其三维结构，发现TreS酶活可以整合到其他产物的合成途径中[14]。
TreS属于糖苷水解酶家族（Family GH13）[15]，其结构由两段保守区域组成，一个是催化区域（（β/α）8barrel-like折叠，也称TIM barrel 折叠），另一个是C-末端β-夹心结构区域。
其中靠近酶活性位点的β3-β4环状结构是钙离子结合位点，但是其功能尚不明确。
β7-β8环状结构主要作用是在底物催化过程中固定底物，使底物在整个催化过程中一直固定于酶活性位点上。
在催化麦芽糖时，催化反应一直在酶的活性位点上进行，其间所形成的葡萄糖单体不会释放，直到葡萄糖单体重新合成出海藻糖为止。
另外，产物也是通过β7-β8环状结构固定于酶活性位点上，当产物需要释放时，β7-β8环状结构中所含的两个保守区域中的氨基酸发生替换（Ser（丝氨酸）替换了Thr（苏氨酸）；Asp（天冬氨酸）替换了Ser），使得环状结构发生重构而失去固定作用，将产物释放到溶液中并接纳新的底物。
MTHase是海藻糖合成途径中一种重要的a-淀粉酶[16]。
该酶与MTSase（Maltooligosyltrehalose synthase，麦芽寡糖基海藻糖合成酶）协同作用，切割中间产物化合物中的α-1，4糖苷键生成海藻糖，该过程对海藻糖的形成起着至关重要的作用。
研究发现[17]，Asp252（天冬氨酸）与Glu283（谷氨酸）位于MTHase的催化位点处，在实验中构建突变株：D252S（Ser替换了Asp252）、D252E（Ser替换了Glu283）、E283Q（Gln（谷氨酰胺）替换了Glu283），同野生型菌株比较，它们的酶活性仅为对照组野生菌株酶活性的0.04%、0.03%和0.6%。
对突变株与野生型菌株所产生的MTHase进行结构分析以及底物催化实验，结果表明，使用Ser 或Thr替换Asp252后，在反应时在活性位点酶与底物之间会插入一个水分子，这样会使原先的双取代机制变为单一取代机制，对Glu252进行替换后，反应中会形成稳定的酶-底物复合物。
Asp252与底物所发生的双取代反应有直接关系，Glu则控制底物或产物的释放。
2海藻糖生产应用研究2.1海藻糖生产方法海藻糖生产目的是为了获得高纯度海藻糖产品以及相关酶产品[18]。
目前在实验室和生产上制备海藻糖主要有三种方法：一是从生物细胞中提取；二是采用微生物发酵生产；三是采用微生物发酵提取相关海藻糖合成酶，采用酶法合成海藻糖。
发酵法：由于微生物生长旺、繁殖快，易于培养，采用深层发酵海藻糖具有先天的优越性，利用产海藻糖酵母、细菌等为出发菌株，选育出产海藻糖高产菌株，发酵生产海藻糖，再采用有效分离提取的方法提取和精制。
酶合成法：酶合成法是采用微生物发酵产生并提取相关海藻糖合成酶类，以各类碳水化合物为底物来合成海藻糖。
酶的最大缺点是其脆弱性，容易失活，实际生产中使用相关合成酶进行海藻糖生产，要考虑保持酶活性和酶类制剂的成本，可使用酶固定化或细胞固定化技术来保护酶类。
目前，海藻糖酶的固定化这方面研究比较少。
2.2海藻糖相关菌株筛选与改良无论采用发酵法或酶法生产海藻糖，获得优良菌株对海藻糖工业化生产具有重要价值，如能采用基因工程等技术获得可在胞外积累的菌株生产海藻糖，对于提高生产效率有较大意义。
海藻糖合成方面可以使用的菌株非常广泛，包括酵母、根霉、细菌以及一些藻类都可以生产海藻糖。
在酵母菌方面，一般使用的菌株为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）以及耐寒性酵母（Guehomyces pullulans）等，它们都可以在细胞内通过TPS1与TPS2酶催化生产海藻糖[19]，直接用抽提法从酵母菌中获取海藻糖，但是这种方法效率偏低。
Fran觭ois J M等[20]重点研究探讨了Saccharomyces cerevisiae中与海藻糖合成有关基因调控机制，对酵母细胞内海藻糖提取工艺进行一定程度的优化。
除了用酵母外，海藻糖生产菌株主要集中于杆菌属和球菌属等菌株[21]。
如谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum）、结核杆菌（Mycobacterium tuberculosis）、恶臭假单孢菌（Pseudomonas putida）、浑浊红球菌（Rhodococcus opacus）、丙酸杆菌（Propionibacterium freudenreichii）及耐辐射球菌（Deinococcus radiodurans）等菌株，都可以用于生产海藻糖[22]。