微生物多糖研究

《微生物多糖研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、微生物多糖研究微生物多糖是细菌、真菌、蓝藻等微生物在代谢过程中产生的对微生物冇保护作用的生物高聚糖。微生物多糖在工业生产与生活的许多领域貝有广泛的应用价值，如作为微生物絮凝剂、微生物采油屮的生物化学调剖剂、食品添加剂、保鲜剂、抗癌医•药品、包装材料等。微生物多糖生产周期短，不受气候和地理环境条件的限制，可以在人工控制条件下利用各种废渣、废液进行生产。另外，由于潜在用途不断被开发，应用询景比动植物多糖更为广阔。当前只冇很少种类的多糖及产生菌用于工农业生产，因此有必要筛选、分离新的微生物多糖产生菌，并对多糖的化学结构

2、、生物合成调控基因及代谢途径进行深入研究。1微生物多糖的生物合成多糖有的合成于微生物的整个生长过程，有的合成于对数生长后期，而有的则合成于静止期.它们种类繁多，可分为同型多糖和异型多糖，都是曲相同或不同的单糖或者和其它基团在特定的酶催化卜•聚合而成，但异型多糖如黄原胶、结冷胶的合成比同型多糖如右旋糖营、果聚糖的合成复杂得多.异型多糖的合成体系包括五个基本要素：糖基■核甘酸、酶系统、糖基载体脂(十一聚类杲戊二烯醇磷酸脂)、糖基受体(引物)和酰基供体，其屮的糖基・核苜酸为微生物提供活性的单糖并通过差相异构、脱氢、脱竣

3、等反应提供多种单糖.1.1微生物多糖生物合成模式细菌胞外多糖的合成有两种模式：依赖于糖基载体脂的合成模式和不依赖于糖基载体脂的合成模式.依赖于糖基载体脂的合成模式：单糖进入细胞后形成糖基2核甘酸，糖基2核昔酸将糖基顺序转移到糖基载体脂或在其上形成寡糖重复卑位.然后糖基载体脂将糖基运往膜外释放，再在酶的作用下和受体聚合成胞外多糖.革兰氏阴性菌合成的多糖(如黄原胶、结冷胶等)都属于这种模式.不依赖于糖基载体脂的合成模式：单糖不进入细胞，它们在胞外酶的作用下直接聚合底物中的糖基为胞外多糖.合成过程中不需要糖基•核甘酸、

4、糖基载体脂等物质.肠膜状明串珠菌合成的右旋糖甘就属于此种模式.1.2微生物多糖生物合成途径Ligio等提出了由少动梢脂类单胞菌(Sphin2gomonaspaucimobilis)合成结冷胶的可能途经，捉供糖基核首酸的活性前体为UDP2葡萄糖、TDP2鼠李糖和UDP2葡萄糖醛酸，它们也是重复四在野油菜黄单胞菌(Xanthornonascampestris)生物合成黄原胶的过程屮，需要8种膜结合酶:5种特界转移晦，1种乙酰化酶，1种缩酮转移酶，1种聚合酶.在酶的作用下两分子UDP2D2葡萄糖前体顺序添加到糖基载体脂

5、上形成黄原胶主链上的一分了12磷酸2D葡萄糖和一分子D2葡萄糖，再由GDP2D2tf露糖和UDP2D2葡萄糖醛酸前体分别添加D2廿露糖和D2葡萄糖醛酸，然后乙酰辅酶A上的乙酰基转移到连接在叨个葡萄糖基间的甘露糖基上，磷酸烯酮式内酮酸的内酮酸则添加到另外一个甘露糖上，这样就形成了黄原胶的五糖重复单位,Ielpi,Couso等人证明了这个过程.最后，五糖重复单位在聚合酶的作用下聚合成黄原胶.微生物多糖的发酵技术出芽短梗霉(AureobasidiumpulIulans)产牛短梗霉多糖，短梗霉多糖属于次级代谢产物，多糖的

6、合成与细胞生长呈现部分相关，短梗霉多糖分批发酵过程屮菌体生长、产物形成和底物消耗随时间的变化。黄原胶发酵菌种一般采用LT蓝黑腐黄单胞菌（AanthomonasCampestris）,培养基碳源可以是淀粉、蔗糖、葡萄糖等碳水化合物，氮源最好是由有机氮源与无机氮源所构成的复合氮源，另外培养基中还有一些微量元索及促进剂，在发酵罐内适当条件下经过一定时间的发酵，得黄原胶发酵液，再经适当的后处理，即可得产品黄原胶。黄原胶后处理可以采用三种不同工艺，即酒精（或异丙醇）提取工艺、碱式沉淀工艺、超滤微滤工艺。2微生物多糖的提取与

7、纯化根据多糖种类、性质的不同，可以采用不同的捉取纯化方法.胞内和胞壁多糖的提取是先破碎细胞，然后在802100°C下以水（或氢氧化钠、氢氧化钾水溶液）为溶剂反复提取223次.将得到的多糖溶液进行离心除去不溶物质，减压浓缩后合并上清溶液，然后用乙醇或异丙醇沉淀多糖；再次离心后用丙酮、乙醇等有机溶剂洗涤，再冷冻干燥得到多糖粗制品.胞外多糖的捉取稍微简单些，只要离心发酵液除去菌体得到上清，然后用有机溶剂沉淀多糖,静置、离心、干燥就可以得到多糖粗制品了.粗多糖中常含有蛋口质等杂质，常用Sevage法、三氟三氯乙烷法和三氯

8、乙酸法、猶法去除，这四种方法各有优缺点.Sevage法是根据蛋白质在氯仿等冇机溶剂中变性的特点，将糖溶液和Sevage液（V氯仿:V正丁醇=3:125:1）混合后剧烈震荡10min〜3（）min,静止或离心后除去水层和溶剂交界处的变性蛋白.此法除蛋白效率不高，但多糖不易降解.三氟三氯乙烷法是将多糖溶液与三氟三氯乙烷等比混合后搅拌、离心，如是重复儿次即得到无蛋白糖溶液，但三