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    葡萄糖(glucose):分子式為

    葡萄糖是自然界分佈最廣且最為重要的一種單糖,糖原、澱粉均由葡萄糖組成。植物可透過光合作用產生葡萄糖。用於複合詞中,可簡稱“葡糖”。如葡糖氧化酶、葡糖胺、N-乙醯氨基葡糖等。以糖原(動物)或澱粉(植物)聚合物形式貯存在細胞中。葡萄糖在化學上屬於多羥基醛,屬於六碳糖類的己醛糖。在形成了吡喃糖環後,其2-,3-,4-和5-都透過和環平面平行的平伏鍵與取代基連線。葡萄糖有D、L兩種,D-葡萄糖是自然界廣為存在的一種單糖,是構成澱粉和纖維素的成分。L-葡萄糖需人工合成。D-葡萄糖是由鏈式結構與環狀結構組成的平衡體系。環狀結構是吡喃型的,有α和β兩種不同的構型。D-葡萄糖環狀結構的穩定構象是六元的椅式結構,C2~C5的羥基和羥甲基都處於平伏鍵位置。在生物學領域具有重要地位,是活細胞的能量來源和新陳代謝中間產物,即生物的主要供能物質,是生命活動中不可缺少的物質,在活細胞代謝活動中起主要作用的六碳糖。在消化道中,葡萄糖比任何其他單糖都容易被吸收,而且被吸收後能直接為人體組織利用。血液中葡萄糖濃度過高卻可能是糖尿病的症狀,血糖偏低是臨床上以交感神經興奮和腦細胞缺氧為主要特點的綜合徵,通常表現為飢餓、心慌、出汗、顫抖、面色蒼白。在糖果製造業和醫藥領域有著廣泛應用。

    應用

    (一)發酵工業

    微生物的生長需要合適的碳氮比,葡萄糖作為微生物的碳源,是發酵培養基的主料,如抗生素、味精、維生素、氨基酸、有機酸、酶製劑等都需大量使用葡萄糖,同時也可用作微生物多聚糖和有機溶劑的原料。

    (二)食品工業

    目前結晶葡萄糖主要用於食品行業,隨著生活水平的提高和食品行業科技的不斷髮展,葡萄糖在食品行業的應用越來越廣泛,今後很長一段時間內食品行業仍是最大的市場。

    (三)化學工業

    葡萄糖在工業上的應用也很廣,在印染製革工業中作還原劑,在制鏡工業、熱水瓶膽鍍銀及玻璃纖維鍍銀等化學鍍銀工業也常用葡萄糖作還原劑。

    葡萄糖在製革工業鉻鞣劑製造中的應用:鉻鞣劑是製造輕革(鞋面革、服裝革)的最好的鞣劑。用鉻鹽製革已有 100年的歷史。所制皮革具有收縮溫度高、彈性好、耐撓曲、耐水洗、堅實耐用等特點。鉻鞣劑主要是鹼式硫酸鉻(也可用鹼式氯化鉻,但其鞣劑效果較硫酸鉻差)。其製造方法是以葡萄糖或二氧化硫為還原劑,在硫酸溶液中將重鉻酸鹽還原成鹼式硫酸鉻,即製成鉻鞣液,鞣液經濃縮、乾燥後,可得到粉狀鉻鞣劑。

    (四)合成和轉化

    葡萄糖可氫化、氧化、異構、鹼性降解、酯化、乙縮醛化反應等,合成或轉化為其他產品。如氫化制山梨醇;氧化制葡萄糖醛酸、二酸等,並可進一步製成酸鈣、酸鈉、酸鋅以及葡萄糖酸δ內酯;異構化為F42、F55、F90果葡糖漿和結晶果糖;也可異構化為甘露糖(生產甘露糖醇原料),其中山梨醇可進一步生成維生素C,被廣泛應用於臨床治療,而且甘露醇15%在臨床作為一種安全有效的降低顱內壓藥物,來治療腦水腫和青光眼。

    我所做的科研專案便是葡萄糖的檢測。目前, 研究者已開發出多種檢測手段用於葡萄糖的快速檢測, 主要分為酶感測器和非酶感測器。其中酶感測器具有特異性高, 檢測靈敏等優點。但是其穩定性和環境適應性較差, 而且價格昂貴, 其應用受到較多的限制。非酶感測器具有價格便宜、穩定性好和適用範圍廣等諸多優點而受到廣泛的關注。其中基於奈米功能材料的非酶雙訊號感測器具有檢測速度快、靈敏度高和操作簡單的優點而受到研究最廣泛。

    參考文獻:《細胞生物學名詞》第二版

    《生物化學與分子生物學名詞》第二版

    《化學名詞》第二版

    董秀秀; 王宇; 沈玉棟; 孫遠明; 王弘; 雷紅濤; 肖治理; 楊金易; 徐振林, 基於新型奈米材料的電化學免疫感測器及其在食品安全檢測中的應用進展. 中國食品學報 2015, 15 (4), 136-146.

    周建朝; 德國製糖工業 [J] . 中國甜菜糖行業,1996, 6:55

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