cyclodextrin

定義：在環(huán)糊精糖基轉移酶作用下，由淀粉（主要是支鏈淀粉）所生成的α-1,4-糖苷鍵連接、首尾相連、由6~12個葡萄糖單位組成的環(huán)狀低聚糖。有催化特性，并可與一些離子或有機小分子形成包含絡合物。在食品、醫(yī)藥、輕工和農業(yè)化工等領域用作穩(wěn)定劑、乳化劑和抗氧化劑。

學科：生物化學與分子生物學_糖類_多糖_單糖衍生物

相關名詞：葡萄糖 淀粉 環(huán)狀結構 α-環(huán)糊精

圖片來源：視覺中國

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環(huán)糊精是由葡萄糖通過α-1,4-糖苷鍵首尾連接構成的環(huán)狀低聚糖，通常由環(huán)糊精葡萄糖基轉移酶轉化淀粉或其衍生物生成。環(huán)糊精最早發(fā)現(xiàn)于1891年，法國科學家維利爾斯從淀粉桿菌發(fā)酵淀粉的產物中發(fā)現(xiàn)了能高度結晶、有一定聚合度的淀粉降解產物。1903年，沙丁格爾發(fā)現(xiàn)了類似性質的淀粉降解產物，并根據(jù)實驗現(xiàn)象推測這種淀粉降解產物可能為環(huán)狀結構。1942年，弗倫奇和朗德爾采用X-射線結晶學的方法，確認了環(huán)糊精的環(huán)狀結構與組成，并科學地命名了環(huán)糊精。

常見的環(huán)糊精為α-、β-和γ-環(huán)糊精，分別包含6、7、8個葡萄糖單元。α-、β-和γ-環(huán)糊精是應用最廣泛的環(huán)糊精，也稱基礎環(huán)糊精。此外，比基礎環(huán)糊精聚合度高，由9個及以上葡萄糖單元組成的環(huán)糊精稱為大環(huán)糊精，對基礎環(huán)糊精進行化學或酶法修飾得到的環(huán)糊精，稱為環(huán)糊精衍生物。環(huán)糊精不同于淀粉和普通糊精的重要物理性質是其良好的結晶性。三種環(huán)糊精中，β-環(huán)糊精的結晶性最好，α-、β-和γ-環(huán)糊精純品為白色結晶粉末。環(huán)糊精的化學性質穩(wěn)定，在堿性、中性和弱酸環(huán)境中無變化，但在強酸環(huán)境中，環(huán)糊精發(fā)生水解，生成葡萄糖和麥芽寡糖，水解程度受溫度和酸強度影響。

19世紀70年代，環(huán)糊精的研究進入開發(fā)應用階段。環(huán)糊精的應用結構基礎是其具有外部親水、內部疏水的中空筒型結構。這種筒形結構使環(huán)糊精能與特定大小、特定形狀的疏水性客體分子形成穩(wěn)定的包合物，進而改變客體分子的應用性能。此外，基于α-環(huán)糊精的抗酶解作用以及較高的水溶性，日本、歐洲、美國等已批準α-環(huán)糊精作為可溶性膳食纖維應用于食品領域，我國也于2012年將α-環(huán)糊精列入食品添加劑目錄。目前，環(huán)糊精已廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化妝品和生物化工等領域。

責任編輯：張鵬輝