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1. 研究目的与意义
海藻糖是由两个葡萄糖残基通过半缩醛羟基相结合的一种非还原性二糖。因为海藻糖没有游离的醛基，所以其化学性质很稳定，具有独特的不同于其它双糖的生物学特性。海藻糖广泛分布于细菌、真菌和动植物体内，研究证明海藻糖可以保护生物组织和维持细胞的活力，它可以作为高效的保护剂有效地稳定细胞膜和蛋白质的结构，使得生物体能够在诸如高温、脱水、辐射、有毒试剂等恶劣环境条件下仍然保持细胞内湿润，防止细胞受到损伤。此外，海藻糖也可以保护生物体和生物大分子。有研究发现海藻糖还可以保护细胞中的DNA，这些发现使得海藻糖的价值倍增，成为人们研究的热点并被广泛应用于食品加工业、医药业、农业、化妆品业和生化制品业等行业。
假单胞菌全基因测序发现该属的菌株具有多种与海藻糖合成和降解相关的基因，但这些基因仅限于基因组注释，都没有实验验证。本实验室在之前工作中证实了假单胞菌中两个与海藻糖合成相关的基因。本论文着重分析假单胞菌在不良环境下胞内海藻糖的积累情况，检测过程中海藻糖的合成与降解，为进一步分析假单胞菌的海藻合成和降解机制奠定基础。
2. 国内外研究现状分析
2.1海藻糖的概况
1930年bredereck首先利用核磁共振技术阐明了海藻糖(trehalose)的化学结构,它是由两个吡喃型葡萄糖单体以1,1-糖苷键连结而成的双糖，化学名称为α-d-吡喃葡糖基，α-d-吡喃葡糖苷(α-d-glucopyranosyl，α-d-glucopyranoside)，分子式为c12o22h112h2o，在理论上它存在3种异构体，即α,α-型、α,β -型和β,β-型，其中只有α, α-海藻糖在自然界中以游离状态存在，即为通常所说的海藻糖，α,β-型和β,β-型在自然界中几乎不存在，但可以化学合成。海藻糖为白色晶体，含有两分子结晶水，熔点为97℃，当加热到130℃时，失去结晶水，无水海藻糖熔点达214 ～ 216℃。海藻糖甜味较弱，相当于蔗糖甜度的45%，无毒性，能溶于水、冰醋酸和热乙醇，不溶于乙醚、丙酮。海藻糖性质十分稳定，是天然双糖中最稳定的，无还原性，在食品中加热不发生美拉德反应，不被一般的酶水解,可被具有特异性的海藻糖酶水解为两分子葡萄糖。海藻糖(α,α-海藻糖)最初是wiggers从黑麦麦角菌中分离出来的，后来发现它存在于低等蕨类植物、藻类、细菌、真菌、酵母、昆虫及无脊椎动物中。特别是在酵母、霉菌等真菌中含量可高达生物体干重的20%以上。
2.2海藻糖的保护作用
3. 研究的基本内容与计划
鉴于前期在假单胞菌细胞内分析到了海藻糖合成相关的基因：
1、不同极端环境下，测定假单胞菌中海藻糖生成量，证明其胞内海藻糖合成途径确实有用：
（1）高渗环境
4. 研究创新点
本实验是研究假单胞菌在高盐浓度，高压，低温和有毒试剂存在等不良环境下是否能够自身合成海藻糖而形成保护。对于海藻糖保护生物分子的作用机制, 目前3个假说都不能作出完美的解释，在今后的研究中应结合海藻糖晶体结构、物理构象和化学特性深入研究其保护作用机制。
