中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (9): 66-74.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0362
所属专题: 生物技术
杨义1(
), 赵守祺1, 葛菁萍1,2, 宋刚1,2(
), 杜仁鹏1,2(
)
收稿日期:2023-04-23
修回日期:2023-07-15
出版日期:2024-03-25
发布日期:2024-03-22
通讯作者:
作者简介:杨义,男,1999年出生,湖南人,硕士研究生,研究方向:微生物次生代谢产物与生理。通信地址:1150080 黑龙江哈尔滨南岗区学府路74号生命科学学院,Tel:0451-86609134,E-mail:2221595@s.hlju.edu.cn。
基金资助:
YANG Yi1(
), ZHAO Shouqi1, GE Jingping1,2, SONG Gang1,2(
), DU Renpeng1,2(
)
Received:2023-04-23
Revised:2023-07-15
Published:2024-03-25
Online:2024-03-22
摘要:
微生物胞外多糖具有可再生、可生物降解、吸附性强、抗炎、抗氧化和抗病毒等重要特性,在食品、医药、化妆品和环境保护等领域具有多种用途。先前的研究主要集中在微生物胞外多糖的分离纯化及结构研究,有关微生物胞外多糖结构和功能的关系,以及胞外多糖在环境保护上的报道较少。为了阐明微生物胞外多糖构效关系,拓展其应用范围,综述了微生物胞外多糖的单糖组成、分子量、官能团、糖苷键、表面形态对其功能的影响,并归纳了微生物胞外多糖在污水处理、土壤修复、抗生素消除等环境保护领域的潜在应用。由于微生物胞外多糖产量和生物活性较低,限制其广泛的工业化应用,通过基因工程技术、结构修饰和优化发酵条件等手段有望提高微生物胞外多糖的产量,促进其在环境保护中的开发和应用。
杨义, 赵守祺, 葛菁萍, 宋刚, 杜仁鹏. 微生物胞外多糖在环境中的应用[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 66-74.
YANG Yi, ZHAO Shouqi, GE Jingping, SONG Gang, DU Renpeng. Application of Microbial Exopolysaccharides in Environment[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(9): 66-74.
| EPS | 菌株 | 单体 | 糖苷键 | 应用 | 文献 |
|---|---|---|---|---|---|
| 凝胶多糖 | A. radiobacter | 葡萄糖、蔗糖 | β-(1,3) | 用作食品添加剂,以改善食品的粘弹性,稳定性和奶油味,也用作胶凝剂和固定基质。 | [ |
| 葡聚糖 | 明串珠菌属(Leuconostoc), 链球菌(Streptococcus), 魏斯氏菌(Weissella), 片球菌属(Pediococcus) | 葡萄糖 | α-(1,6) | 用作化妆品中的保湿剂和增稠剂,并添加到烘焙产品和糖果中,以提高柔软度或保湿性,防止结晶,并增加食品工业中的粘度、流变性、质地和体积。此外,它还用作组织、细胞培养中的微载体。 | [ |
| 结冷胶 | 少动鞘氨醇单胞菌 (Sphingomonas paucimobilis) | 葡萄糖、 鼠李糖 | α-(1,3)、β-(1,4) | 用作食品添加剂,在各种食品中用作稳定剂、增稠剂、结构化剂和通用胶凝剂。此外,它还用作乳酸菌的微胶囊基质。 | [ |
| 果聚糖 | 醋酸杆菌属(Acetobacter), 芽孢杆菌(Bacillus), 乳杆菌(Lactobacillus) | 果糖 | β-(2, 6)、β-(2,1) | 用于生产糖果,作为粘性剂和稳定剂。 | [ |
| 普鲁兰多糖 | A.pullulans | 葡萄糖 | α-(1,6)、α-(1,4) | 用于食品和制药行业。支链淀粉和普鲁兰多糖衍生物可以作为基因或蛋白质的潜在载体,并且可以制成生理上可接受的口服薄膜。 | [ |
| 黄原胶 | 野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris) | 葡萄糖、糖醛酸、丙酮酸 | α-(1,4)、β-(1,3) | 在食品工业中广泛用作增粘剂、稳定剂、乳化剂、悬浮剂。还用于采油、制药、化妆品、农业、纺织等行业。 | [ |
| 硬葡聚糖 | 齐整小核菌(Sclerotium rolfsii) | 葡萄糖 | β-(1,3)、β-(1,6) | 可用于调味品和冰淇淋。它也可以用于制造化妆品,即护发素、剃须泡沫等。 | [ |
| 酵母β-葡聚糖 | 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) | 葡萄糖 | β-(1,3)、 β-(1,6)、α-(1, 4)、β-(1, 4) | 对治疗高胆固醇血症和糖尿病有积极作用。 | [ |
| 香菇多糖 | 香菇(Lentinula edodes) | 葡萄糖 | β-(1,3)、β-(1,6) | 在艾滋病患者中显示免疫刺激作用。 | [ |
| EPS | 菌株 | 单体 | 糖苷键 | 应用 | 文献 |
|---|---|---|---|---|---|
| 凝胶多糖 | A. radiobacter | 葡萄糖、蔗糖 | β-(1,3) | 用作食品添加剂,以改善食品的粘弹性,稳定性和奶油味,也用作胶凝剂和固定基质。 | [ |
| 葡聚糖 | 明串珠菌属(Leuconostoc), 链球菌(Streptococcus), 魏斯氏菌(Weissella), 片球菌属(Pediococcus) | 葡萄糖 | α-(1,6) | 用作化妆品中的保湿剂和增稠剂,并添加到烘焙产品和糖果中,以提高柔软度或保湿性,防止结晶,并增加食品工业中的粘度、流变性、质地和体积。此外,它还用作组织、细胞培养中的微载体。 | [ |
| 结冷胶 | 少动鞘氨醇单胞菌 (Sphingomonas paucimobilis) | 葡萄糖、 鼠李糖 | α-(1,3)、β-(1,4) | 用作食品添加剂,在各种食品中用作稳定剂、增稠剂、结构化剂和通用胶凝剂。此外,它还用作乳酸菌的微胶囊基质。 | [ |
| 果聚糖 | 醋酸杆菌属(Acetobacter), 芽孢杆菌(Bacillus), 乳杆菌(Lactobacillus) | 果糖 | β-(2, 6)、β-(2,1) | 用于生产糖果,作为粘性剂和稳定剂。 | [ |
| 普鲁兰多糖 | A.pullulans | 葡萄糖 | α-(1,6)、α-(1,4) | 用于食品和制药行业。支链淀粉和普鲁兰多糖衍生物可以作为基因或蛋白质的潜在载体,并且可以制成生理上可接受的口服薄膜。 | [ |
| 黄原胶 | 野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris) | 葡萄糖、糖醛酸、丙酮酸 | α-(1,4)、β-(1,3) | 在食品工业中广泛用作增粘剂、稳定剂、乳化剂、悬浮剂。还用于采油、制药、化妆品、农业、纺织等行业。 | [ |
| 硬葡聚糖 | 齐整小核菌(Sclerotium rolfsii) | 葡萄糖 | β-(1,3)、β-(1,6) | 可用于调味品和冰淇淋。它也可以用于制造化妆品,即护发素、剃须泡沫等。 | [ |
| 酵母β-葡聚糖 | 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) | 葡萄糖 | β-(1,3)、 β-(1,6)、α-(1, 4)、β-(1, 4) | 对治疗高胆固醇血症和糖尿病有积极作用。 | [ |
| 香菇多糖 | 香菇(Lentinula edodes) | 葡萄糖 | β-(1,3)、β-(1,6) | 在艾滋病患者中显示免疫刺激作用。 | [ |
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