環(huán)糊精（CD，Cyclodextrin）是由芽孢桿菌分泌的環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶分解淀粉而得到的一類(lèi)環(huán)狀低聚糖的總稱(chēng)，通常含有6~12個(gè)D-(+)-吡喃葡萄糖單元，其中研究最多并且具有實(shí)際意義的是α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精三種（圖1），分別有六個(gè)、七個(gè)和八個(gè)葡萄糖分子結(jié)構(gòu)。
環(huán)糊精的分子結(jié)構(gòu)
環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
環(huán)糊精分子形狀為內(nèi)部疏水，外部親水的略成錐桶狀的空腔結(jié)構(gòu)。環(huán)糊精的獨(dú)特結(jié)構(gòu)使它們能夠與多種物質(zhì)形成主-客結(jié)構(gòu)或形成包接復(fù)含物。環(huán)糊精復(fù)合物改變了客體分子的理化和生物特性（例如：增加溶解性、穩(wěn)定性和減少揮發(fā)、降低刺激性、毒性和副作用、掩蓋藥物的辛辣苦味，改善生物吸收利用度、均衡藥物緩慢釋放和延長(zhǎng)藥物的半衰期、增強(qiáng)了客體（活性成份）的穩(wěn)定性和靶向釋放）。
α、β、γ-環(huán)糊精的異同點(diǎn) α、β、γ-環(huán)糊精的共性：
（1）均是糊精兩端由若干個(gè)葡萄糖分子以環(huán)狀相互連接合成；
（2）均是很微小的納米粒子；
（3）環(huán)狀結(jié)構(gòu)均具有內(nèi)側(cè)親油、外側(cè)親水的特性；
α、β、γ-環(huán)糊精的區(qū)別：
環(huán)糊精的現(xiàn)狀：
目前工業(yè)上大量生產(chǎn)且應(yīng)用廣泛的環(huán)糊精產(chǎn)品是β-環(huán)糊精。近年來(lái)α-環(huán)糊精由于其優(yōu)良的理化性能及多種功效受到了越來(lái)越多的關(guān)注。α-環(huán)糊精除具有其他環(huán)糊精的特性和用途外，由于其內(nèi)腔尺寸小于β-環(huán)糊精，更適合于包結(jié)小分子的被包結(jié)物，以及應(yīng)用要求環(huán)糊精溶解度較高的場(chǎng)合。α-環(huán)糊精也作為可溶性食物纖維或改善代謝綜合癥方面的素材用于功能性食品、藥物輔料領(lǐng)域，其降低血糖濃度的功效和減肥功效也得到了權(quán)威認(rèn)證和市場(chǎng)認(rèn)可。
α-環(huán)糊精的功能及應(yīng)用：
1） 調(diào)整腸胃功能，改善便秘
α-環(huán)糊精在腸道中會(huì)被正常寄生的某些細(xì)菌所分解，并轉(zhuǎn)化為醋酸、丙酸、酪酸等一系列的短鏈脂肪酸。這些短鏈脂肪酸在腸道中可抑制有害雜菌的生長(zhǎng)，并有助于諸如雙歧桿菌之類(lèi)的益生菌的生長(zhǎng)，而人體內(nèi)益生菌數(shù)量增加反過(guò)來(lái)能提高人體免疫力及預(yù)防腸炎、腸癌、痢疾和便秘等。α-環(huán)糊精作為食品纖維或改善代謝綜合癥方面的額外素材廣泛應(yīng)用于功能性食品中。
2） 預(yù)防和改善糖尿病
α-環(huán)糊精能阻止糖類(lèi)在腸內(nèi)吸收，促進(jìn)被包結(jié)后的糖類(lèi)排泄，降低高淀粉膳食后的血糖峰值，達(dá)到抑制餐后血糖上升的效果。α-環(huán)糊精對(duì)預(yù)防和改善糖尿病有良好的效果，可作為高血糖患者與Ⅱ型糖尿病患者防止餐后高血糖的一種有效的降血糖保健食品原料。歐盟2013年536號(hào)法規(guī)在關(guān)于食品營(yíng)養(yǎng)及健康聲明的陳述中， 確認(rèn)阿爾法環(huán)糊精經(jīng)過(guò)科學(xué)證明具有調(diào)節(jié)血糖的功效“食用含有阿爾法環(huán)糊精的含淀粉餐食能夠在餐后降低血糖的上升幅度”，如果注明一餐分量的食品中每50克淀粉至少含有5克阿爾法環(huán)糊精， 生產(chǎn)商便允許在包裝上標(biāo)示產(chǎn)品具有降血糖功效。
3） 減肥
α-環(huán)糊精能包結(jié)多余的脂肪（特別是動(dòng)物脂肪）并排出體外，還可以抑制糖的吸收，達(dá)到減輕體重和減肥的效果。其減肥功效在美國(guó)廣受歡迎和好評(píng)，在日本也逐步被接受和認(rèn)可。
4） 提高添加劑的穩(wěn)定性
α-環(huán)糊精與維生素E、天然色素（β-胡蘿卜素、葉綠素等）、食用香精（如玫瑰油、茴香腦等）等添加劑復(fù)配使用，可提高添加劑的穩(wěn)定性，便于長(zhǎng)期貯存或在食品中保持。
5） 特異臭味的消除與掩蓋
生魚(yú)、咸魚(yú)等海味加工品、羊肉和其他肉類(lèi)、內(nèi)臟、加工奶制品、大豆制品等環(huán)糊精處理，都能排除臭氣，保持和佳化產(chǎn)品風(fēng)味。
6） 在日化工業(yè)上也有廣泛的應(yīng)用
在化妝品制造中也可用環(huán)糊精作乳化劑及品質(zhì)改良劑，提高原料在化妝品配方體系中的穩(wěn)定化，使添加在化妝品中的活性成分更加穩(wěn)定，使配置的乳液更加穩(wěn)定，使添加在化妝品種的揮發(fā)物質(zhì)穩(wěn)定，提高親脂性物質(zhì)在化妝品中的溶解度；此外，α-環(huán)糊精具有脫臭（如除口臭）與防腐作用，可用于牙膏、牙粉的制造。
α-環(huán)糊精的生產(chǎn)現(xiàn)狀：
α-環(huán)糊精由于生產(chǎn)難度大、價(jià)格貴，其用量大大受到限制。2012年衛(wèi)生部批準(zhǔn)α-環(huán)糊精可以作為食品添加劑使用，因此國(guó)內(nèi)市場(chǎng)處于起步階段，而國(guó)內(nèi)目前專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)環(huán)糊精及其衍生物的生產(chǎn)商不多，價(jià)格80-650元/kg不等，總體而言，α-環(huán)糊精價(jià)格仍然比較昂貴。基于以上市場(chǎng)需求及生產(chǎn)現(xiàn)狀，南京先進(jìn)生物技術(shù)和生命科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)了一套利用酶法催化淀粉生產(chǎn)α-環(huán)糊精的生產(chǎn)技術(shù)，可以生產(chǎn)高純度（> 95%）的α-環(huán)糊精，且底物轉(zhuǎn)化率高達(dá)60%。該技術(shù)極大的降低了α-環(huán)糊精的生產(chǎn)成本，有利于α-環(huán)糊精的市場(chǎng)推廣和應(yīng)用。
