麥芽四糖 

一、基礎(chǔ)信息

中文名稱：麥芽四糖

英文名稱：Maltotetraose

CAS 號：34612-38-9

EINECS 號：252-111-0

MDL 號：MFCD00010576

分子式：C24H42O21

分子量：666.58

精確質(zhì)量：666.221697

Beilstein/REAXYS 號：78870

化學(xué)名稱：O-α-D - 吡喃葡萄糖基 -(1→4)-O-α-D - 吡喃葡萄糖基 -(1→4)-O-α-D - 吡喃葡萄糖基 -(1→4)-D - 吡喃葡萄糖

常用別名：α-1,4 - 四葡萄糖 (α-1,4-Tetraglucose)、直鏈四糖 (Amylotetraose)、Fujioligo 450

二、化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1. 化學(xué)結(jié)構(gòu)

麥芽四糖的結(jié)構(gòu)為：Glcα(1→4) Glcα(1→4) Glcα(1→4) Glc，即四個葡萄糖分子通過 α-1,4 - 糖苷鍵首尾相連形成直鏈結(jié)構(gòu)，末端保留一個游離的醛基，具有還原性。

2. 物理化學(xué)性質(zhì)

外觀：白色結(jié)晶性粉末或無色透明粘稠液體

溶解性：極易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚等有機(jī)溶劑

密度：1.8±0.1 g/cm³ (計(jì)算值)

沸點(diǎn)：1027.3±65.0 °C at 760 mmHg (計(jì)算值)

閃點(diǎn)：575.1±34.3 °C (計(jì)算值)

折射率：1.650 (計(jì)算值)

甜度：約為蔗糖的 30-40%，低于麥芽糖

還原性：具有還原性，可與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀

旋光度：[α] D²⁰ = +195° (c=1, 水)

三、主要用途

1. 食品工業(yè)

功能性甜味劑：低甜度、低熱量，不易被口腔細(xì)菌 (如變形鏈球菌) 發(fā)酵，有助于預(yù)防齲齒

烘焙與面點(diǎn)：改善面包、糕點(diǎn)的質(zhì)地和口感，增加柔軟度和保質(zhì)期

飲料與乳制品：作為增稠劑、穩(wěn)定劑，提供溫和甜味，適用于功能性運(yùn)動飲料，可提高運(yùn)動員耐力

糖果與巧克力：防止結(jié)晶，保持產(chǎn)品細(xì)膩口感

2. 生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用

酶活性檢測底物：用于測定生物體液 (血清、尿液) 中的淀粉酶活性，是臨床診斷胰腺炎等疾病的重要試劑

抗炎作用：可抑制 TNF-α 誘導(dǎo)的 NF-κB 活性，降低 ICAM-1 表達(dá)，減輕炎癥反應(yīng)

特殊醫(yī)療食品：適用于糖尿病患者、肥胖人群和腸道功能障礙者的膳食治療

腸道健康：促進(jìn)腸道有益菌 (如雙歧桿菌) 生長，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡

3. 工業(yè)與科研

生物技術(shù)：作為酶催化反應(yīng)的底物或產(chǎn)物，用于研究 α- 淀粉酶、糖化酶等的催化機(jī)制

化妝品：作為保濕劑，提供良好的皮膚保濕效果

發(fā)酵工業(yè)：用于微生物培養(yǎng)，促進(jìn)某些菌株 (如嗜熱脂肪芽孢桿菌) 合成 α- 淀粉酶

四、制備方法

酶解法 (工業(yè)主流)：以淀粉為原料，使用特定的 α- 淀粉酶 (如枯草芽孢桿菌淀粉酶) 或糖化酶進(jìn)行部分水解，控制反應(yīng)條件 (溫度、pH、酶濃度) 以獲得高比例的麥芽四糖；產(chǎn)物經(jīng)脫色、脫鹽、濃縮、色譜分離 (如活性炭 - 纖維素柱層析) 純化后得到高純度麥芽四糖

化學(xué)合成法：通過糖苷化反應(yīng)，逐步連接葡萄糖單元構(gòu)建 α-1,4 - 糖苷鍵，適用于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備

天然提取法：從玉米糖漿、麥芽糖漿等天然產(chǎn)物中分離純化，但純度較低，需進(jìn)一步精制

五、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與純度

常見純度：94% (HPLC)、95% (LC)、99.88% (HPLC) 等

檢測方法：高效液相色譜 (HPLC)、薄層色譜 (TLC)、旋光度測定等

儲存條件：密封、干燥、陰涼處保存，避免高溫和潮濕