gus染色原理

生物转化中,第二相反应包括：结合反应。

生物转化指毒物经过酶催化后化学结构发生改变的代谢过程，即毒物出现了质的变化，生物转化是毒物在生物体内消除之前发生的重要事件，其典型结局是产生无毒或低毒的代谢物。

在一定条件下，较小剂量就能够对生物体产生损害作用或使生物体出现异常反应的外源化学物称为毒物（toxicant）。毒物可以是固体、液体和气体。

药物在代谢过程中，经过水解、氧化和还原反应等生物转化后的药物分子，如果不能排出体外，还会有一些内源性化合物（由糖、脂质或蛋白质衍生的结合剂）与之结合，经结合后的代谢物多失去活性，且水溶性增大，易从尿或胆汁中排出体外，这一过程称为结合反应。

内源性化合物主要是指葡萄糖醛酸、硫酸、氨基酸、谷胱甘肽、巯基尿酸等。

常见的结合代谢反应类型如下：与葡萄糖醛酸结合最常见的反应。

具有羟基、羧基、氨基和巯基等官能团的药物与体内的葡萄糖醛酸结合形成葡萄糖苷酸而排出体外与硫酸结合具有羟基（酚羟基、醇羟基、N-羟基等）和氨基（芳香胺等）的药物及代谢物，在磺基转移酶的催化下，结合成硫酸酯和氨基磺酸酯而排出体外与氨基酸结合芳基烷酸、芳基羧酸和杂环羧酸的代谢，常以汝基与氨基酸的氨基。

在辅酶A(CoA）的参与下，缩合成酰胺而失去活性与谷胱甘肽结合谷胱甘肽含巯基、氨基，是强亲核基团，与亲电性代谢物如环氧化物、N-氧化物、羟胺、酰卤等结合，有去毒灭活作用，结合物水溶性增加乙酰化结合含有氨基、磺酰胺、肼基及酰肼基团的药物。

在体内酰基转移酶的催化下进行，以乙酰辅酶A作辅酶，进行乙酰化反应，大都生成无活性或活性较小的产物，因而是一条有效的解毒途径。

糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，以及它们的衍生物或聚合物。根据糖的结构单元数目多少分为：

（1）单糖：不能被水解称更小分子的糖。

（2）寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成，以双糖最为普遍，意义也较大。

（3）多糖：

均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)

不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)

（4）结合糖(复合糖，糖缀合物，glycoconjugate)：糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等

（5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷

三、 糖类的生物学功能

(1) 提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。

(2) 物质代谢的碳骨架，为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。

(3) 细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分，肽聚糖是细胞壁的主要成分。

(4) 细胞间识别和生物分子间的识别。

细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链，构成细胞的天线，参与细胞通信。

红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。

1、 单糖的链状结构

确定链状结构的方法（葡萄糖）：

a. 与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。

b. 与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。

c. 用钠、汞剂作用，生成山梨醇。

2、 单糖的环状结构

在溶液中，含有4个以上碳原子的单糖主要以环状结构。

单糖分子中的羟基能与醛基或酮基可逆缩合成环状的半缩醛(emiacetal)。环化后，羰基C就成为一个手性C原子称为端异构性碳原子(anomeric carbon atom)，环化后形成的两种非对映异构体称为端基异构体，或头异构体(anomer)，分别称为-型及-型头异构体。

环状结构一般用Havorth结构式表示：

用FisCher投影式表示环状结构很不方便。Haworth结构式比Fischer投影式更能正确反映糖分子中的键角和键长度。转化方法：

① 画一个五员或六员环

② 从氧原子右侧的端基碳(anomerio carbon)开始，画上半缩醛羟基，在Fischer投影式中右侧的居环下，左侧居环上。

构象式：

Haworth结构式虽能正确反映糖的环状结构，但还是过于简单，构象式最能正确地反映糖的环状结构，它反映出了糖环的折叠形结构。

4、 变旋现象

在溶液中，糖的链状结构和环状结构(、)之间可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。

二、 单糖的物理化学性质

（一） 物理性质

旋光性：是鉴定糖的一个重要指标

甜度：以蔗糖的甜度为标准

溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有面溶剂

（二） 化学性质

1、 变旋

图7-11

在溶液中，糖的链状结构和环状结构(、)之间可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。三者间的比例因糖种类而异。

只有链状结构才具有下述的氧化还原反应。

2、 糖醛反应(与酸的反应)

(1) Molish反应

Molish反应可以鉴定单糖的存在。

(2) Seliwannoff反应

据此区分酮糖与醛糖。还可利用溴水区分醛糖与酮糖。

3、 氧化反应

氧化只发生在开链形式上。

在氧化剂、金属离子如Cu2+、酶的作用下，单糖可以发生几种类型的氧化：

图7、12

醛基氧化：糖酸(aldonic acid)

伯醇基氧化：醛酸(uronic acid)

醛基、伯醇基同时氧化：二酸(alduric acid)

能被弱氧化剂(如Fehhing试剂、Benedict试剂)氧化的糖称为还原性糖，所有的单糖都是还原性糖。

单糖氧化形成的羟基可以进一步形成环状内酯(Lactone)。

内酯在自然界中很普遍，如L-抗坏血酸(L-ascorbio acid)，又称VC (Vitamcn c)，就是D-葡萄糖酸的内酯衍生物。分子量176.1，它在体内是一种强还原剂。豚鼠（guinea pig）、猿（ape）和人不能合成Vc，从能合成Vc的肝脏微粒体中分离到合成Vc的三种酶，人和猿缺乏gulonolactone oxidase)。缺乏抗坏血酸将导致坏血病(scurvy)，龄龈(gum)、腿部等开始出血，肿胀，逐渐扩展到全身，柑橘类果实(citrus frait)中含有丰富的Vc。

4、 还原反应

单糖可以被还原成相应的糖醇(Sugar alcohol)。

D-葡萄糖被还原成D-葡萄糖醇，又称山犁醇(D-Sorbitol)。

糖醇主要用于食品加工业和医药，山犁醇添加到糖果中能延长糖果的货架期，因为它能防止糖果失水。用糖精处理的果汁中一般都有后味，添加山犁醇后能去除后味。人体食用后，山犁醇在肝中又会转化为果糖。

5、 异构化

在弱碱性溶液中，D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖，可以通过烯醇式相互转化(enediol intermediate)

图7.15

D-葡萄糖异构化为D-甘露糖后，由于其中的一个手性碳原子的构型发生变化，又称差向异构化(epimerization)。

6、 酯化

生物体中最常见也是最重要的糖酯是磷酸糖酯和硫酸糖酯。

磷酸糖酯及其衍生物是糖的代谢活性形式(糖代谢的中间产物)。

硫酸糖酯主要发现于结缔组织的蛋白聚糖中(Proteo glycan)，由于硫酸糖酯带电荷，因此它能结合大量的水和阳离子。

葡萄糖的核苷二磷酸酯，如UDPG参与多糖的生物合成。

7、 糖苷化

单糖环状结构上的半缩醛羟基与醇或酚的羟基缩合失水成为缩醛式衍生物，通称为糖苷(glycosides)。

8、 糖脎反应(亲核加成)

糖脎反应发生在醛糖和酮糖的链状结构上。

糖脎易结晶，可以根据结晶的形状，判断单糖的种类。

三、 重要的单糖

四、 重要的单糖衍生物

1、 糖醇

2、 糖醛酸

单糖的伯醇基被氧化成-COOH。

动物体内有两种很重要的糖醛酸：-D-葡萄醛酸和差向异构物-L-艾杜糖醛酸，它们在结缔组织中含量很高。

glucuronic acid β-L-iduronate

葡萄糖醛酸是肝脏内的一种解毒剂，它与类固醇、一些药物、胆红素(血红蛋白的降解物)结合增强其水溶性，使之更易排出体外。

3、 氨基糖(糖胺，amino sugar, glycosamine)

单糖的一个羟基(通常是C2位)被氨基取代。

常见的氨基糖有D-葡萄糖胺(D-glucosamine)和D-半乳糖胺(D-galactosamine)。

氨基糖的氨基还经常被乙酰化形成N-乙酰糖胺。

4、 糖苷

单糖的半缩醛羟基与其它分子的醇、酚等羟基缩合，脱水生成缩醛式衍生物，称糖苷Glycoside。

半缩醛部分是Glc，称Glc糖苷。半缩醛部分是Gal，称Gal糖苷。

O糖苷、N糖苷、S糖苷。

糖苷物质与糖类的区别：糖是半缩醛，不稳定，有变旋；苷是缩醛，较稳定，无变旋。

糖苷大多数有毒。

5、 脱氧糖

重要的有6-脱氧D-甘露糖，L-岩藻糖(L-fucose)和2-脱氧D-核糖。

岩藻糖常见于一些糖蛋白中，如红细胞表面ABO血型决定簇。

第二节 双糖和三糖

双糖在自然界中含量也很丰富，它是人类饮食中主要的热源之一。在小肠中，双糖必须在酶的作用下水解成单糖才能被人体吸收。如果这些酶有缺陷的话，那么人体摄入双糖后由于不能消化它就会出现消化病。未消化的双糖进入大肠，在渗透压的作用下从周围组织夺取水分(腹泻，diarrhea)，结肠中的细菌消化双糖(发酵)产生气体(气胀和绞痛或痉孪)。最常见的双糖消化缺陷是乳糖过敏，就是由于缺乏乳糖酶(Lactose)，解决办法就是乳糖酶处理食物或避免摄入乳糖。

一、 麦芽糖(maltose, malt sugar)

它是直链淀粉的水解中间物(-麦芽糖)，在自然界中似乎并不存在天然的麦芽糖。

结构：两分子-葡萄糖，(1-4)糖苷键。

-麦芽糖(葡萄糖-，(1-4)-葡萄糖苷)-麦芽糖[葡萄糖-, （1-4）-葡萄糖苷]

性质：

① 变旋现象，在水溶解中形成、和开链的混合物

② 具有还原性

③ 能成脎

异麦芽糖：(1-6)键型，支链淀粉和糖元的水解产物

二、 蔗糖

植物的茎、叶都可以产生蔗糖，它可以在整个植物体中进行运输，也是光合产物的运输形式之一。

结构：-葡萄糖，-果糖 ，(1-2)糖苷键，无异构体

蔗糖[葡萄糖-，(1-2)-果糖苷]

性质：① 无变旋现象 ② 无还原性 ③ 不能成脎

三、 乳糖

顾名思义，主要存在于哺乳动物的乳汁中

结构：-半乳糖(1-4)糖苷键 (或)-葡萄糖。两种异构体。

-Lactose[半乳糖-，(1-4)-葡萄糖苷]-lactose[半乳糖-，(1-4)-葡萄糖苷]

性质：① 有变旋现象② 具有还原性 ③ 能成脎

四、 纤维二糖(cellobiose)

纤维素的降解产物和基基本结构单位，自然界中不存在游离的纤维二糖

结构：两分子-葡萄糖-(1，4)糖苷键

纤维二糖[葡萄糖-(1，4)-葡萄糖苷]

性质：① 具有变旋现象 ② 具有还原性 ③ 能成脎

五、 海藻糖

两分子α-D-Glc，在C1上的两个半缩醛羟基之间脱水，由α-1.1糖苷键构成。

六、 棉子糖(三糖)

P31 结构

非还原性三糖

第三节 寡糖

寡糖是指含有2-10个单糖单元的糖类。它们常常与蛋白质或脂类共价结合，以糖蛋白或糖脂的形式存在。

连接它们的共价键类型主要两大类：N-糖甘键型和O-糖苷键型。

① N-糖苷键型：寡糖链与多肽上的Asn的氨基相连。这类寡糖链有三种主要类型：高甘露糖型，杂合型和复杂型。

图7.29

② O-糖苷键型，寡糖链与多肽链上的Ser或Thr的羟基相连，或与膜脂的羟基相连。

第四节 多糖

多糖是由多个单糖分子缩合脱水而形成的。由于构成它的单糖的种类、数量以及连接方式的不同，多糖的结构极其复杂而且数量、种类庞大。

多糖是重要的能量贮存形式(如淀粉和糖原等)和细胞的骨架物质(如植物的纤维素和动物的几丁质)，此外多糖还有更复杂的生理功能(如粘多糖和血型物质等)。

大部分的多糖类物质没有固定的分子量。多糖的大小从一定程度上可以反映细胞的代谢状态。例如：当血糖水平高时(如饭后)，肝脏就合成糖原(glycogen)这时就分子量可达2107，当血糖水平下降时，肝脏中的酶类就水解糖原，把葡萄糖释放到血液中。

多糖在水溶液中只形成胶体，虽然具有旋光性，但无变旋现象，也无还原性。

多糖可以分为均一性多糖(由同一种单糖分子组成)和不均一性多糖(由两种或两种以上单糖分子组成)

一、 均一性多糖

自然界中最丰富的均一性多糖是淀粉和糖原、纤维素。它们都是由葡萄糖组成。淀粉和糖原分别是植物和动物中葡萄糖的贮存形式，纤维素是植物细胞主要的结构组分。

1、 淀粉

植物营养物质的一种贮存形式，也是植物性食物中重要的营养成分。

① 直链淀粉

许多-葡萄糖以(1-4)糖苷键依次相连成长而不分开的葡萄糖多聚物。典型情况下由数千个葡萄糖线基组成，分子量从150000到600000。

结构：长而紧密的螺旋管形。这种紧实的结构是与其贮藏功能相适应的。遇碘显兰色

图7.30

② 支链淀粉

在直链的基础上每隔20-25个葡萄糖残基就形成一个-(1-6)支链。不能形成螺旋管，遇碘显紫色。

淀粉酶：内切淀粉酶（α-淀粉酶）水解α-1.4键，外切淀粉酶（β-淀粉酶）α-1.4，脱支酶α-1.6

2、 糖元

与支链淀粉类似，只是分支程度更高，分支更，每隔4个葡萄糖残基便有一个分支。结构更紧密，更适应其贮藏功能，这是动物将其作为能量贮藏形式的一个重要原因，另一个原因是它含有大量的非原性端，可以被迅速动员水解。

糖元遇碘显红褐色。

3、 纤维素

结构：许多-D-葡萄糖分子以-(1-4)糖苷键相连而成直链。纤维素是植物细胞壁的主要结构成份，占植物体总重量的1/3左右，也是自然界最丰富的有机物，地球上每年约生产1011吨纤维素，经济价值：木材、纸张、纤维、棉花、亚麻。

完整的细胞壁是以纤维素为主，并粘连有半纤维素、果胶和木质素。约40条纤维素链相互间以氢键相连成纤维细丝，无数纤维细丝构成细胞壁完整的纤维骨架。

图7.33

降解纤维素的纤维素主要存在于微生物中，一些反刍动物可以利用其消化道内的微生物消化纤维素，产生的葡萄糖供自身和微生物共同利用。虽大多数的动物(包括人)不能消化纤维素，但是含有纤维素的食物对于健康是必需的和有益的。

4、 几丁质(壳多糖)：

N-乙酰--D-葡萄糖胺以(1，4)糖苷链相连成的直链。

5、 菊 糖 inulin

多聚果糖，存在于菊科植物根部。

6、 琼 脂 Ager

多聚半乳糖，是某些海藻所含的多糖，人和微生物不能消化琼脂。

几种均一多糖的结构、性质比较。

P35表1-6

二、 不均一性多糖

不均一性多糖种类繁多。

有一些不均一性多糖由含糖胺的重复双糖系列组成，称为糖胺聚糖(glyeosaminoglycans，GAGs)，又称粘多糖。(mucopoly saceharides)、氨基多糖等。

糖胺聚糖是蛋白聚糖的主要组分，按重复双糖单位的不同，糖胺聚糖有五类：

1、透明质酸

2、硫酸软骨素

3、硫酸皮肤素

4、硫酸用层酸

5、肝素

6、硫酸乙酰肝素

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简介

红茶菌又名“海宝”、“胃宝”，是用糖、茶、水加菌种——即酵母菌，乳酸菌，醋酸菌三种菌的共生体；这种共生体有有益菌的繁殖生长，是一个良性发酵过程，经发酵后生成对人体有益的物质，其本身的酸度又抑制了有害细菌的生长，常期适量饮用红茶菌对人体健康非常有益，尤其对萎缩性胃炎、胃溃疡等疑难病有很好的治疗、改善作用；而且还有调节、改善人体功能，预防治疗各种疾病的效果。近年来，红茶菌在日本及欧美兴起了应用和研究的新高潮。其实150多年前它起源于我国渤海一带,是流传很久的传统的保健饮品。

[编辑本段]营养功能

红茶菌饮料主要营养成分及相应的功能如下： （1） 多糖、茶多酚、低聚异麦芽糖、茶碱：提高人体免疫力，增强自身抵抗力；调节血脂，调节血糖；促进双歧杆菌生长，减少肠道腐败物质和致癌物质；增加T－淋巴细胞和B－淋巴细胞的数量，提高机体的防御能力。 （2） 醋酸、乳酸、柠檬酸：清理肠胃，帮助消化，防治便秘，提高维生素的稳定性，预防有害病菌、病毒入侵，预防感冒。 （3） 咖啡因：提高大脑活力，消除疲劳，振作精神。 另外，红茶菌中含有三种对人体有益的益生菌：酵母菌，醋酸菌和乳酸菌。对人体可起到特殊的保健作用。

[编辑本段]红茶菌国内外研究应用概况

红茶菌是有着悠久历史的一种民间传统酸性饮料，它的产生可追溯到我国古代的秦朝。除了中国、日本、韩国等东南亚地区，红茶菌在欧洲中部和东部各国也一直广为流传，那里的人们把酸茶酒(即红茶菌)当清凉饮料来治疗消化不良和动脉硬化等症。自20 世纪90 年代初期到现在，红茶菌又在德国、美国和加拿大等西方国家广为流传，成为一种时尚。它是以糖茶水为原料，经醋酸菌、酵母菌和乳酸菌等多种微生物共同发酵而成的。红茶菌菌液中含有一部分茶叶的浸出物、活的微生物及其代谢产物，这些物质主要包括葡萄糖酸、醋酸、葡萄糖、果糖、蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素、茶多酚、咖啡因、乙醇和二氧化碳等。红茶菌一直被饮用它的人们认为是一种对人体有多种保健作用的健康饮品。它的保健作用包括：清理肠胃，预防和治疗便秘和痔疮；帮助消化；对高血压、高血脂、动脉硬化等心血管疾病和糖尿病有预防和治疗作用；避免各种结石的发生；帮助身体及时排除毒素，防癌、抗癌以及增强机体免疫力等等。可以说它是一种良好的健身饮料。红茶菌虽然在我国有悠久的历史，但对它的科学研究却起步较晚。我国著名微生物学家方心芳先生于1951 年《黄海》杂志第12 卷第5 期刊登了《海宝是什么》一文，这是我国关于红茶菌的首篇科学论文。文中认为红茶菌的微生物种类主要是醋酸菌和酵母，同时指出红茶菌中的醋酸菌不只一种，但以膜醋菌为主。20 世纪70 年代末期到80 年代初期，红茶菌饮料在我国非常流行，一些介绍红茶菌效果及制作方法的文章大量涌现。近些年来，我国对红茶菌的抗菌作用进行了一些研究，但对菌种及作用机理的研究仍是寥寥无几。国外对红茶菌的研究大约始于20 世纪初。从20 世纪初期到中期，一些医生和学者纷纷报道了红茶菌在治疗各种疾病中的效果和作用。从20 世纪中期开始一直到现在，有关红茶菌的微生物组成及相互作用、发酵条件、菌液成分、作用机理等方面的研究陆续有文献报道。1 红茶菌菌种的类型及菌种间的相互关系用于发酵培养红茶菌的菌种主要是醋酸菌和酵母菌，有的红茶菌有少量乳酸菌[主要是保加利亚乳杆菌(Lactobacterium bulagricum)]。到目前为止，人们从各种红茶菌中分离到的醋酸菌有：木醋杆菌(Acetobacter xylinum) 、拟木醋杆菌(Acetobacterxylinoides)、葡萄糖酸杆菌(Bacterium gluconicum)、产酮醋杆菌(Acetobacter ketogenum)、弱氧化醋酸菌(Acetobacter suboxydans) 、葡萄糖醋酸菌(Gluconobacter liquefaciens)、醋化醋杆菌(Acetobacteraceti)和巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)，其中最主要的是木醋杆菌。酵母菌有酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、不显酵母(Saccharomyces inconspicus)、路德类酵母(Saccharomycodes ludwigii) 、粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe) 、热带假丝酵母(Candida tropicans) 、克鲁斯假丝酵母(Candidacrusei)、汉逊德巴利酵母(debaryomyces hansenii)、酒香酵母(Brettanyomyces)、克勒克酵母(Kloeckera)、拜耳接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)等。发酵红茶菌的菌种是由上述的一种或多种醋酸菌和上述的一种或多种酵母菌组成，有的还有乳酸菌。不同的菌种组成，其菌液中代谢产物的种类和数量也会有所不同。酵母菌和醋酸菌在红茶菌中是互惠互利的共生关系。在发酵开始阶段，由于醋酸菌不能直接利用蔗糖或利用蔗糖的速度很慢，由酵母菌将蔗糖降解为葡萄糖和果糖并进一步发酵产生乙醇，醋酸菌则在培养液中有了葡萄糖、果糖和乙醇之后开始大量生长繁殖，将葡萄糖和果糖氧化产生葡萄糖酸、乙酸等代谢产物，并将酵母产生的乙醇氧化生成乙酸。有资料表明，酵母菌产生的乙醇能刺激醋酸菌的生长，产生更多的纤维素膜和乙酸，而醋酸菌产生的乙酸又会刺激酵母菌产生乙醇，而乙酸、乙醇的存在可保护醋酸菌和酵母菌，使它们免受其它微生物的侵染。 2 发酵条件的研究 Mi-Ae-Choi (1994)等人对不同温度(5~45°C)和碳源(蔗糖、葡萄糖、果糖和玉米糖浆)对红茶菌的pH 和总酸的影响进行了研究，结果表明，发酵产酸的最适温度是30°C，蔗糖和果糖、葡萄糖和玉米糖浆产生的有机酸的种类相似。果糖比葡萄糖代谢的速度快得多，而果糖和葡萄糖都比蔗糖的代谢速度快。Jürgen Reiss(1993)在20~22°C 的发酵温度条件下，用不同浓度的不同碳源(蔗糖、果糖、乳糖和葡萄糖)对红茶菌(菌种组成为木醋杆菌、拟木醋杆菌、葡萄糖酸杆菌、粟酒裂殖酵母、路德类酵母及其它酵母菌种)代谢产物(乙醇和乳酸)和pH 的影响做了研究，结果显示，蔗糖和果糖能产生较多的乙醇，葡萄糖则产生少量的乙醇。蔗糖能提高乳酸的产出而其它糖类产生的乳酸则很少。Martin Sievers等(1995)对两种菌种来源(含不同酵母菌种)的红茶菌的发酵进行了研究，他们将红茶菌于室温条件(20~22°C)下培养了60d，检测它们的发酵过程。结果不同的酵母菌对葡萄糖和果糖的利用速率不同，代谢的过程也不相同。酵母菌在糖的利用上起了决定作用，且不同的酵母菌的利用方式是不同的。Matin Sievers 等还指出他们所用的木醋杆菌能代谢乳酸，因此他们没有象Jürgen Reiss 那样检测到乳酸。 3 红茶菌成分分析 一些学者对红茶菌菌液中所含成分进行了分析，由于所采用的菌种、培养条件、分析方法、分析的侧重点等方面都不尽相同，因此不同的资料其结果也不同。德国的Günther W. Frank(1991) 认为红茶菌中含有葡萄糖醛酸、葡萄糖酸、醋酸、酒精、乳酸、氨基酸、蛋白质、叶酸、地衣酸、Vc 和多种B族维生素等[14]。C.-H.Liu 等人(1995)对来自台湾的两种红茶菌用HPLC 进行分析，显示该红茶菌中含有甘油、乙酸和乙醇。美国的Michael R.Roussin(1996) 报道了用HPLC/MS/PDAD(高效液相色谱/质谱/光电扫描)方法对来自美国和世界其他地方的19 个红茶菌试样进行了化学成分分析，结果没有找到以前几乎是公认的功能因子-葡萄糖醛酸，而且各种维生素的含量很少，不过检出了许多前人没有检出的物质。他们从这19 种红茶菌中检出了40 多种化学物质。而这些物质进入人体后如何起作用还需进一步的科学研究。Biljana Bauer-Petrovska(1998)用原子吸收色谱法和薄层色谱法对红茶菌中的矿物质和可溶性维生素进行了分析，结果表明对人体有益的微量元素锌、铜、铁、锰、镍和钴的含量比不经发酵的茶水中的要高，对人体有害的元素铅和铬的含量都很少，且比茶水中的含量减少了许多。这说明经微生物作用，可以增加有益元素而减少有害元素。 4 作用机理研究 有关红茶菌有益人体健康的作用机理到目前为止还没有完全搞清楚，但国内外的专家学者通过研究，从红茶菌的性质和成分出发初步阐述了其作用机理。 4.1 清理肠胃，帮助消化，抑制有害菌，防治胃肠道疾病，预防结肠癌的发生。红茶菌能降低胃的pH，而胃肠道上部的酸化作用对健康很有益处，对胃肠道中的有害菌如与胃炎、胃溃疡和胃癌有密切关系的幽门螺杆菌等有拮抗作用，还可以预防结肠癌的发生。Kim 等人(1994)在对肠道细菌的葡萄糖苷酶和葡萄糖苷酸酶的特性的研究中发现，这两种酶的活性随着pH 的升高而增强，在pH7 时的活性是pH6 时的5~10 倍，他们认为高pH 环境可以诱导这两种酶的活性，从而导致结肠癌的发生。 4.2 饮用红茶菌可以维持血液正常的pH 值。医学研究表明癌症患者血液pH 值为7.56，而正常肌体的血液pH 值为7.5 以下。静脉血的血清学检测表明红茶菌饮料可以显著地使血液保持正常的pH 值，这一发现对研究红茶菌预防和治疗早期癌症的原因有重要的意义。 4.3 红茶菌中的主要成分— 醋酸，是对健康非常有益的物质。现代医学证明，醋酸具有消除疲劳、增强食欲、帮助消化、防治高血压和动脉硬化的作用，还具有一定的抗肿瘤、防肥胖，使钙易于被人体吸收、保持骨骼的柔韧以及润肌嫩肤的作用。 4.4 许多人认为红茶菌的解毒抗癌功能因子之一是葡萄糖醛酸，它是人体肝脏中最主要的解毒物质之一。葡萄糖醛酸可与外源的毒素或人体代谢产生的内源有毒物质相结合，变成水溶性的葡萄糖苷酸，并一起排出体外，从而使可能引起身体各种病变的或已经发生病变的毒素被及时清除，起到防病和治病的良好效果。 4.5 红茶菌中存在的葡萄糖二酸1,4 内酯可使肝素、透明质酸、硫酸粘多糖以及葡萄糖醛酸的破坏大大减少，帮助身体更有效地排出毒素，防癌抗癌，并缓解关节炎、痛风、气喘和相关组织功能下降所引起的其它不适。 4.6 红茶菌中的葡萄糖酸能与重金属结合形成水溶性复合物，帮助人体排出有害的重金属元素。有研究表明新的红茶菌饮用者尿中的重金属含量增加。 4.7 红茶菌中含有不少茶叶的浸出物，这些浸出物的保健作用是不容忽视的。据古今研究，茶的保健功能多达30 余项，其中主要的有兴奋神经、强心扩、兴奋呼吸、抗凝血、降血脂、预防冠心病、利尿、助消化、解毒与抗菌、防癌、抗辐射等。茶多酚具有抗突变功能，是一种天然抗氧化剂，能延缓人体衰老；茶中的绿原酸、儿茶素、VC、VE 等都有保护皮肤的功能。红茶菌中还有许多有益健康的已知或未知成分，它有益健康的原因不是其中某种物质的单独作用而是多种有益成分共同作用的结果，它对人体的保健作用也是多方面的。近些年来，欧美一些国家在红茶菌的临床应用效果上有了进一步的研究。比如，美国的Yoram Azrad 在1998 年报道了艾滋病病人饮用红茶菌6 个月的临床效果，结果表明病人的临床状况有了很大的改善，而且在此期间没有发生可能的各种感染。 5 结束语 综上所述，红茶菌是有着悠久历史的一种民间传统酸性饮料，具有多种保健作用，是一种很有利用价值的天然微生物发酵产品。但是，红茶菌健身作用的机理是非常复杂的，到目前为止，还没有完全搞清楚，需要进一步深入研究。同时，还应加强它的应用研究，使之更充分地为人类的健康事业服务。

[编辑本段]培养

红茶菌是由红茶(或用绿茶、乌龙茶、苦丁茶、花茶等)、白糖(或冰糖、蜂蜜)和水酿制而成。其培养方法如下： （1） 母液的培养：先在开水中加入红茶、白糖(冰糖)少许，调成稀的红茶糖水，再略煮灭菌后，即盛入消过毒的玻璃杯中，冷却至35℃时，再加入一块如手指头大的红茶菌种，用洁净纱布封住杯口，三、四天后，杯底生出绿色纤毛，液面长出海蜇皮似的菌膜，再过几天，茶液变酸，味如杨梅汤，就制成了母液。 （2） 饮液的培养：在消毒过的大口瓶里，加进煮开的红茶糖水，冷却后，把母液加入，过一个星期左右，即发酵成酸甜茶液，即可饮用。茶液饮完，留下的菌母亦可继续如上法培养饮液，循环不绝。培养红茶菌的原料比例是红茶：糖：水=0.2：5：200。 （3） 菌种的培养：菌种的培养是在培养母液基础上进行。母液中生成的菌团有多层，下层较嫩而鲜，宜作菌种。良好的菌母会浮在液面，呈乳白色半透明胶质菌团，培养液气味为酸甜。如果菌团上呈红绿色即表示已受污染，培养液不能饮用。 红茶菌培养注意事项 一、作好消毒工作。重中之重就是消毒，培养红茶菌的容器必须要做好消毒。方法1、在开水中煮沸10分钟；方法2、用消毒水进行消毒。（如培养中发现表面长有其它菌可以用酒精在表面喷洒一日二次） 二、菌种的选择。要选择乳白色半透明的菌种，其品质好，易成活。选择菌种厚，菌膜面积大的，其菌种菌力强,不易酶变(上面不长白毛)。 大号菌种菌力强，做菌液快，而且质量高。一次做菌液做的多。采用坛子，玻璃瓶等培养，切忌不可用塑料，铁制品培养。可保持红茶菌原有的很多优秀品质。 选用小号菌种一次只能做一小杯10天一个周期。 选用大号菌种可以做多些。 三、原料的选择。最好用一些没有处理过的天然茶叶，糖最好选用白砂糖，葡萄糖。葡萄糖长势更好，培养速度快。白糖做的口味更甜。少使用蜂蜜，现在的蜂蜜不纯，杂质多。 四、糖，茶，水的投放量。糖、茶、水的重要比例是5：0.1—0.4：100（五比零点一至零点四比一百）。茶要少放有一点点着色就可以了。水第一次做要少放，第二次有经验可以加倍。 五、通风。 一定要做好通风不让其它杂菌成活，通风是很主要的，因为通风可以有效的减少其它杂菌在培养器具中的浓度使其它菌不能寄生在红茶菌菌膜上。 六、购菌种时请注意其单位。因为红茶菌菌种有80%是水，所以不要以重量来选购菌种，因为菌种到家时都是水，看起来多少克好像很多的样子，其实购的都是水。选些直径大的，品质好的，厚度好的.

[拼音]：rongmeiti

[外文]：lysosome

真核细胞中的一种细胞器；为单层膜包被的囊状结构，直径约0.025～0.8微米；内含多种水解酶，专司分解各种外源和内源的大分子物质。1955年由比利时学者C.R.de迪夫等人在鼠肝细胞中发现。

根据内含物和形成阶段的不同，溶酶体一般分为初级溶酶体和次级溶酶体两类。初级溶酶体来源于高尔基器，或近于高尔基器分泌面的光滑内质网的特化区，囊内仅含有水解酶。次级溶酶体是初级溶酶体与细胞内由吞噬或胞饮作用所形成的小囊泡，或与细胞器受损后的膜片等结构相融合而形成的。次级溶酶体经酶解后的残余物质称为残体或终末溶酶体，即在光学显微镜下所见的脂褐质等（见图）。

图

除少数细胞如哺乳类红细胞外，各种动物细胞都有溶酶体（在植物细胞中有类似溶酶体的细胞器如自体吞噬泡、圆球体和糊粉粒等）。溶酶体约含有50多种酶，如糖苷酶、核酸酶、蛋白酶、硫酸脂酶、磷酸脂酶和磷酸酶等。但并非每一个溶酶体中都包含全部酶类；同时各种细胞中的许多溶酶体所含的酶类也不尽相同。溶酶体中的酶能把各种大分子物质分解为小分子，然后渗出到细胞基质之中，再为细胞代谢所利用。不能被消化的物质即形成残体，在一般情况下可以从细胞内排出。

溶酶体具有多种生理功能：原生动物借助溶酶体消化摄入的食物真核细胞细胞器更新，如线粒体等细胞器常被溶酶体包围而被消化，细胞器被消化的现象在饥饿动物的肝细胞中特别明显；动物发育和变态过程中组织的退化（如雌性胚胎中沃尔夫氏管的退化，蝌蚪尾部的吸收）也是由于溶酶体的活动。精子的顶体实际上是一种特化的溶酶体，在精子入卵时起溶解卵膜的作用。所有白细胞均含有溶酶体性质的颗粒，能消灭入侵的微生物。然而，也有一些病源菌(如麻风杆菌、结核杆菌等)能耐受溶酶体酶的作用，因而能在巨噬细胞内存活。溶酶体在病理过程中也有重要意义。由于肺巨噬细胞吞噬吸入的硅或石棉粉尘，引起溶酶体破裂和水解酶的释放，刺激结缔组织纤维的增加，导致硅肺的发生。组织缺氧（如心肌梗死）也可造成溶酶体的急性释放，使血液中有关酶的浓度迅速增高。

一、多糖的结构

1．直链多糖

直链淀粉是由 200—300 个 α(1->4)-葡萄糖以糖苷键相连形成的链状缩聚物；其基本结构单位是“麦芽糖基” 。

纤维素是由上千个（平均含有 3000 个）葡萄糖以 β(1->4)-糖苷键相连结形成的链状缩聚物；其基本结构单位是“纤维二糖基”。

2．支链多糖

直链多糖的结构特点一般用二糖结构作为重复单位就可表示出来，支链多糖则可以看成由许多直链多糖相互连接而呈分支状。支链淀粉是一种支链多糖，其相对分子量比直链淀粉的大。有的支链多糖分子量可高达 600 万，其中可有 50 个以上支链，而且每个支链是由 17—30 个数目不等的葡萄糖基构成的。在支链淀粉中，主链和支链都是由 α(1->4)-糖苷键连接起来的；在分支点上，是主链（直链）上的一个葡萄糖基 6 位上的羟基与支链上一个葡萄糖苷羟基形成糖苷键，因此构成分支。在分支点上的葡萄糖基的 1,4,6 三个羟基都参与了糖苷键的形成。

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多糖

二、纯多糖和杂多糖

1. 纯多糖

葡聚糖是最重要的纯多糖，常见的淀粉、纤维素、右旋糖酐等都是一些来源不同或糖苷键不同的葡聚糖。自然界中以游离态存在的单糖很少，一般都为多糖形式。在实验室或工业生产中是由各种纯多糖为原料制取相应的单糖的。其它一些纯多糖在自然界中也有相当的分布。]

2．杂多糖

杂多糖可以分成动物粘多糖、植物杂多糖及微生物杂多糖等。

1)动物粘多糖

在动物体内的粘多糖通常是以一定的方式与蛋白相连，而蛋白肽键上的氨基又可与另外的多糖结合，这就构成了在水介质中具有弹性的凝胶状网络；在粘多糖的单糖组分中常含有糖醛酸结构部分。

(1)透明质酸

透明质酸最初发现于眼球内的玻璃体，也存在于解膜中，在动物的结缔组织中也存在透明质酸。有些细菌中因含有透明质酸酶，因面能分解透明质酸而侵害机体。

透明质酸是一个直链的杂多糖，其两端连接在一系列的蛋白肽链上，透明质酸具有 β-葡萄糖醛酸 (1->3)β乙酰氨基葡萄糖(1->4)的结构单元。

(2)粘液素

在粘膜分泌的粘蛋白中，含有粘液素，这是一种粘度很大的粘多糖，其糖链较短而分支较多，存在于机体与外界接角的粘膜部分。粘液素在呼吸道中可捕获空气中的细菌，也可防止消化液中有害物质对胃壁的侵害，对溃疡性胃组织有保护作用。粘液素与透明质酸的结构差别是乙酰氨基葡萄糖是 6-硫酸酯，具有 β-葡萄糖醛酸 (1->3)β-乙酰氨基葡萄糖 6-硫酸酯 1->4 的重复结构单元。

(3)肝素

是一种含有硫酸酯的粘多糖，为动物体内的一种天然抗凝血物质。肝素最早在肝脏中被发现，也存在于肺、肌肉、血管壁、肠粘膜等组织中，但正常血液中几乎不存在肝素。肝素可用作血液体外循环时徨的抗凝血剂也用于防止脉管中血栓形成。

肝素属于不均一的多糖分子，相对分子质量平均 17，000。它的组分是氨基葡萄糖和二种糖醛酸，其中以艾杜糖醛酸为主，其次是葡萄糖醛酸。分子结构可用一个四糖重复单元表示，氨基葡萄糖苷是 α-型的，糖醛酸糖苷是 β-型。肝素的含硫量在 9—12.9% 之间，硫酸基连接在氨基葡萄糖的 2 位氨基和 6 位羟基上，分别形成硫酰胺和硫酸酯。在艾杜糖醛酸的2位羟基成硫酸酯。在生物体内，肝素的硫酸基呈负离子状态。

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多糖

2)植物杂多糖

在植物中除纤维素外，还有叫做半纤维素的杂多糖，在半纤维素中含有糖醛酸，所以它溶于碱液并易被酸水解。水解产物主要是五个碳的糖；如木糖、阿拉伯糖以及甘露糖、半乳糖和糖醛酸。小麦的麦秸中，半纤维素部分结构为：

树胶也是一种植物杂多糖，其基本结构特征为：

琼脂是一个海藻多糖，它是由琼脂胶和琼脂糖构成的混合物。琼脂的 1—2% 水溶液冷却后便形成凝胶，是微生物培养基的常用介质，也用作免疫扩散和血清免疫电泳的介质。琼脂糖在生化分析、纯化中用于胶过滤材料；琼脂胶是琼脂糖的硫酸酯，其解离后产生电荷，有相当强的吸附作用，因此不适用作胶过滤材料。琼脂糖的结构重复单元是一个琼脂四糖，但只有两个单糖组分，即 D半乳糖和 3，6-脱水 L-半乳糖，各占50%。

3.微生物杂多糖

在微生物中，有多种杂多糖。如细菌荚膜是具有免疫活性的杂多糖，而在细菌体的细胞壁中，存在胞壁质或磷壁（酸）质等的主要成分也是由杂多糖与多肽组成糖蛋白或由杂多糖与氨基酸形成酯.

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多糖

三、常见的重要多糖

1．淀粉

淀粉是植物体内主要的能量储备型态，是人体所需糖类化合物的主要来源，谷物中淀粉的含量最高，一般在 75% 以上。用酸处理淀粉时，淀粉发生水解，先生成糊精等低聚糖，继而再水解成麦芽糖或异多芽糖，最后生成 D-(+)-葡萄糖。

淀粉由直链淀粉和支链淀粉两部分组成。干燥的淀粉呈颗粒状，直链淀粉是线型螺旋形聚合物难溶于水，支链淀粉有较多分支、易于和水分子形成氢键，故信于水，用热水处理淀粉，可得到约 80% 的可溶性支链淀粉，和 20% 不溶性直链淀粉。

直链淀粉在稀酸中水解得到麦芽糖和葡萄糖，支链淀粉在稀酸中水解时还可得到异麦芽糖。异麦芽糖是两个 D-(+)-葡萄糖单位通过 α-(1->6)-糖苷键形成的。

直链淀粉完全甲基化后的水解产物主要是 2,3,6-三-O-甲基葡萄糖，而来源于无还原性端糖基的 2,3,4,6-四-O-甲基葡萄糖还不到 0.5%，支链淀粉的完全甲基化后的水解产物主要是 2,3,6-三-O-甲基葡萄糖，但生成的 2,3,4,6-四-O-甲基葡萄糖量可高达 5%，而且还有 2,3-二-O-甲基葡萄糖生成。这说明支链淀粉的链长比直链的短，在 6 位上有分支点。

直链淀粉中主要是 α(1->4)-糖苷键，这是直链淀粉的一级结构；直链淀粉的链不是直线型，而是盘旋成一个螺旋，每盘旋一周约含有六个葡萄糖单位，此为直链淀粉的二级结构；另外，盘旋的直链淀粉也不是直筒形的，盘旋的长链还可以弯折形成一个表面上不规则的形状，此为直链淀粉的三级结构；如果多条直链淀粉之间通过分子间力或氢键自行结合在一起，形成结构更复杂的复合型直链淀粉，此为四级结构。直链结构的淀粉，其二级结构的中间空穴可以络合碘分子形成蓝色络合物，而支链淀粉与磺作用呈紫红色。

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多糖

淀粉是食品、医药、化工、纺织工业的重要原料，而改性淀粉则有更为广阔的应用领域，例如淀粉与丙烯腈的接枝共聚物，用碱液处理后，可得到分子内含有酰氨基和羟基的共聚物，该共聚物有极强的吸水能力（可吸收本身质量 1000 倍以上的水份）和可降解性，在农业、卫生、环境、日常生活中有大量的应用。

2.纤维素

纤维素在自然界中有广泛分布和丰富的储量，木材、亚麻、棉花、禾杆等是纤维素的主要来源。食草动物的消化道中的微生物可产生纤维素酶使纤维素水解，所以食草动物能以富含纤维素的植物为食。纤维素的糖链是平展排列的，相互作用形成纤维素束，这是由于相邻纤维素分子中的羟基互相作用生成氢键而使糖链之间紧密地结合在一起；若干个纤维素束相互绞在一起就形成绳索状结构，这种绳索状结构按一定规律排起来就形成肉眼所见的植物纤维纹理。

纤维素中的糖苷键是 β-(1->4)-型，纤维素无色、无味、不于水及一般的有机溶剂，也不具有还原性（如不能还原试剂）。纤维素较淀粉推于水解，在酸性条件下水解纤维素可得纤维四糖、三糖、二糖等，最后水解产物为 D-(+)-葡萄糖。

果胶是多聚半乳糖醛酸；木质素不属糖类，是一种结构不一的多酚类化合物，它与纤维素结合紧密，起着提高植物的机械强度的作用。

X 衍射和电酉晕⒕笛芯拷峁�砻飨宋�胤肿有纬傻男∈�本段?3nm，分子之间通过氢键联结，具有较强的结晶性质，但不溶于水，也无甜味。纤维素可溶于 Schweitzer 溶液，分子中的羟基与铜离子形成铜氨络合物，这个络合物遇酸后即被分解，使纤维素又沉淀下来。

纤维素作为细胞外壁的支撑和保护物质，可使细胞有足够的韧性和刚性；在生物化学和生物工程研究中是很有价值的载体材料。

纤维素及其衍生物有许多重要的应用。例如人造棉、人造丝就是一种粘胶纤维。将纤维素用氢氯化钠溶液处理生成的钠盐再与CS2作用，生成纤维素黄原酸酯的钠盐，然后把黄酸酯的盐以细丝压入稀硫酸中进行水解、得到粘胶纤维，较短的纤维称作人造棉毛，较长的纤维叫作人造丝。

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多糖

纤维素羟基

纤维素中的羟基可进行醚化和酯化反应，生成纤维素醚和纤维素酯。如：甲基纤维素，乙基纤维素，羟甲基纤维素，硝酸纤维素，醋酸纤维素等等，它们分别在纺织、涂料、造纸、皮革（用于分散剂、乳化剂、整理剂、增稠剂、增强剂、胶粘剂、上浆剂、涂膜剂等）胶片、绝缘材料、复合材料（如玻璃纤维、碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维）等方面有重要的应用。

3．甲壳素与壳聚糖

甲壳素（也称甲壳质）是乙酰氨基纯多糖，其名称是 2-乙酰氨基-2-脱氧-β-(1->4)-D-葡聚糖，是 N-乙酰氨基 2-脱氧葡萄糖通过 β(1->4)糖苷键连接形成的直链多糖。

由于在甲壳素分子间存着很强的怪键作用，又有酰胺基团存在，所以甲壳素不溶于一般溶剂，加热时也不熔化，在200度时则开始分解。在酸性深剂中受热溶解时发生降解。甲壳素脱去分子中的乙酰基则转变为壳聚糖，即氨基多糖，其溶解性较大，也称为可溶性甲壳素。甲壳素和壳聚糖的结构与纤维素相似。

甲壳素在节肢动物的外壳中含量非常高，是虾、蟹、昆虫等外壳的重要成分；在自然界中每年由生物体合成的甲壳素有数十亿吨之多，远远超过其它的氨基多糖，是十分丰富的自然资源。

虾、蟹壳中除了含有甲壳素外、还含有碳酸钙和蛋白质等；用稀酸在常温下分解碳酸盐，再用稀碱经加热分解蛋白质，然后经过脱色处理就可得到白色的甲壳素产品。甲壳素在 40—60% 的 NaOH 溶液中受热，在 100—160 度的范围内进行非均相脱乙酰基的反应，可以得到脱乙酰化度在 80% 左右的壳聚糖，在 160 度时，壳聚糖在 50% 的溶液中不分解。通过增加脱乙酰基反应的次数、降低反应温度、缩短反应时间的方法可得到脱乙酰化度高达 90% 以上的高相对分子质量（50—60万）的壳聚糖。

壳聚糖在 6 位上的氧化和2位氨基的磺酸化生成的产物与高效凝血剂肝素在结构上有极大的相似性；为寻求制得廉价的抗凝血剂提供了有效的途径。

与纤维素的反应性能和反应途径相类似，甲壳素和壳聚糖也能进行羟乙基化、羧甲基化及氰乙基化反应生成相应的衍生物，反应主要在 6 位碳的羟基上发生。

壳聚糖通过分子中的氨基和羟基可与一些重金属离子形成稳定的合物，用于吸附分离相应的金属离子，如：Hg2+、Cu2+、Au2+、Ag+等。甲壳素和壳聚糖通过络合及离子效换作用，可对蛋白质、氨基酸、核酸、酚类、卤素以及某些染料等进行吸附；使其应用前景极具潜力。目前甲壳素和壳聚糖在工业上的应用主要是用于重金属离子螯合剂及活性污泥絮凝剂；壳聚糖对活性污泥的絮凝作用很强，并且毒性低，又可生物分解。在纺织、印染工业中，用壳聚糖处理过的棉、毛织物及化纤品，可提高染色性、改善机械性和耐折皱性，提高耐用水性和电绝缘性。用甲壳素的手术缝合线柔软，机械强度高，易被机体吸收；而且可用常规的方法消素养处理并能长期保存使用，很有价值。

近十年来的研究结果表明，甲壳素和壳聚糖在很多方面（如：医药、生物、化工、环境、纺织、食品、保健品、化妆品、洗涤剂等）显示出良好的应用前景。

它利用一些金属盐催化硫代葡萄糖甙分解而脱毒，该法具有脱毒工艺简单，成本较低，同时能补充多种无机盐等营养物质，而具有工业应用推广价值。

在一定的条件下，黑芥子酶可以将硫代葡萄糖苷分解，生成葡萄糖、硫酸盐、异硫代氰酸盐、乙腈、硫氰酸盐等物质。