纖維二糖

纖維二糖是一種天然存在的二糖，由兩個 β-1,4-糖苷連接的葡萄糖分子組成。纖維二糖是纖維素水解的產物，也是纖維素的基本結構單元。

在自然界不存在游離的纖維二糖，在乙醇水溶液中可得細粒結晶的纖維二糖（真空干燥后），熔點 225℃（分解）。它與纖維素的關系如同麥芽糖與淀粉的關系一樣，水解后也得兩分子D-(+)-葡萄糖，所不同的是麥芽糖為α-葡萄糖苷，而纖維二糖為β-葡萄糖苷。

摩爾質量：342.3 g mol

密度：0.6 克·厘米（堆積密度）

熔點：239 °C（分解）

溶解度：易溶于水（15 °C 時為 111 g l）

天然存在的纖維二糖已在玉米 (Zea mays)、松針 (Pinus) 和蜂蜜的胚乳中被發現。在加工食品中，纖維二糖已被確定為水解淀粉糖漿中的返原產物。

另一種來源是纖維素的自然分解，例如在天然存在的真菌酶分解木材的過程中。然而，大多數細菌、真菌和高等生物由于缺乏酶，無法將纖維二糖分解成葡萄糖亞基；只有少數原生動物和真菌，如曲霉屬、青霉屬和鐮刀菌屬擁有必需的 β-1,4-葡萄糖苷酶（纖維二糖酶）。

一些木材分解真菌，如蚯蚓?(Ceriporipsis subvermispora) 也可以通過細胞外血黃素酶纖維二糖脫氫酶 (CDH) 氧化降解纖維二糖。 形成葡萄糖酸而不是葡萄糖。

纖維二糖的生物技術生產可以通過纖維素的酶水解或通過酶促過程進行，例如從技術上可以從蔗糖中實現。后者在磷酸鹽存在的情況下發生，蔗糖磷酸化為葡萄糖-1-磷酸 (G-1-P) 和果糖被蔗糖磷酸化酶 (EC 2.4.1.7) 催化。產生的果糖可以在葡萄糖異構酶 (EC 5.3.1.5) 的第二個反應中轉化為葡萄糖。第 一個反應中存在的 G-1-P 和第二個反應中產生的葡萄糖被纖維二糖磷酸化酶 (EC 2.4.1.20) 催化，在第三個反應中將磷酸鹽釋放到纖維二糖中。

除了主要的雙糖化合物纖維二糖外，糖類水溶液還含有單糖葡萄糖和果糖以及磷酸鹽、G-1-P 和鹽類的其他殘基。糖溶液通過電滲析脫鹽。隨后的結晶和物理分離（例如離心）使得纖維二糖可以從純度超過 99.5% 的多組分糖溶液中獲得。

纖維二糖在酸性、中性和堿性水溶液中可以化學分解成兩個葡萄糖單元。必要的活化能差別很小，而必要的溫度差別很大。酸水解最容易用鹽酸、稀硫酸或磷酸進行——從 18 °C 開始；堿裂解至少需要 60 °C，水熱降解甚至需要 180 °C。

用乙酸或乙酸酐處理纖維素會產生水溶性差的纖維二糖-辛乙酸酯（乙酸酯）。

使用來自任何植物纖維的纖維素生產葡萄糖以及從中生產可燃低級醇（如丁醇）阻礙了許多易于獲得的纖維素酶（主要來自囊狀真菌綠色木霉和里氏木霉 T .reesei) 不分解纖維二糖罐頭。因此，從黑曲霉中獲得的 β-1,4-葡萄糖苷酶 (Novozym) 添加到試驗植物中。

纖維二糖可以通過用 β-葡萄糖苷酶進行酶促裂解并隨后對裂解產物葡萄糖進行紙層析檢測來檢測。 在儀器分析中建立了色譜法，對纖維二糖進行了清晰的檢測和定量測定。在用例如甲硅烷基化試劑衍生化后，纖維二糖可以轉化為揮發性化合物，進而可以在各種基質中存在其他糖化合物的情況下使用氣相色譜法明確識別和可靠地定量這些化合物。

此外，還可以很好地使用高效陰離子交換色譜結合脈沖安培檢測的方法，在強堿性色譜條件下使糖類去質子化，使其附著在強作為固定相的陰離子交換劑根據其分子結構的不同而受到不同程度的阻滯。 纖維二糖與其他單糖、二糖或其他低聚糖分離，無需預先進行衍生化反應，因此可以可靠地進行定性和定量測定。

纖維二糖可以通過在沃爾克 (W?hlk) 反應中形成紅色染料進行濕化學處理費倫 (Fearon) 的測試和 1,6-二氨基己烷方法，盡管其他 1,4-連接的二糖如乳糖或麥芽糖必須排除在外，因為它們的反應方式相同。