D-塔格糖是一種自然界中存量較少的六碳單糖，是D-半乳糖的一種同分異構體。由于美國食品和藥品監督管理局(FDA)已經通過了對D-塔格糖的GRAS(一般認為安全)認證，目前普遍認為它是一種理想的蔗糖替代品。因為其甜度與蔗糖相當，高于甘露醇和山梨醇，而熱量卻只有1.5千卡/克(相當于蔗糖的30%)，除了可用作普通的食品調味料以外，D-塔格糖還是肥胖人群、Ⅱ型糖尿病、高血糖、貧血和血友病患者的理想糖代品。
以D-半乳糖為原料，利用L-阿拉伯糖異構酶(L-AI，EC5.3.1.4)可以體外合成D-塔格糖。然而，這個轉化過程通常需要高溫和堿性的反應環境，這又往往導致了褐化等副反應以及副產物的生成。此外，目前文獻報道的L-AI都產自嗜熱細菌，在食品行業里這些嗜熱細菌以及它們的表達蛋白的應用會帶來很多食品安全方面的顧慮。
中科院天津工業生物技術研究所孫媛霞課題組發現了一種新型的來源于Pediococcus pentosaceus PC-5的L-AI。一方面，這種L-AI來自于食品級的乳酸菌屬，可安全地用于食品生產;另一方面，它能在酸性環境中工作，對減少副反應和副產物大有裨益，也從而減少了生產成本。研究者們克隆、表達并表征了這種新型的L-AI，結果顯示，這種新型酶能在0.6mM Mn2+、0.8mM Co2+的作用下，在pH6.0和50℃的環境中反應24小時不失活，同時D-塔格糖的轉化率高達52%。
該研究項目為國家高技術研究發展計劃(863計劃)資助項目。研究結果發表在Microbiological Research上，第一作者是門燕和朱玥明。
圖1 以廉價原料利用酶轉化法生產D-塔格糖
圖2 來源于戊糖片球菌的L-阿拉伯糖異構酶的空間結構
基本構造β-D-葡萄糖（Glc）、α-D-甘露糖（Man）、α-D-半乳糖（Gal）、α-D-木糖（Xyl）、α-D-阿拉伯糖（Ara）、α-L-巖藻糖（Fuc）、葡萄糖醛酸（GlcuA）、艾杜糖醛酸......
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