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胞外多糖（微生物的次級代謝產(chǎn)物）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-19

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胞外多糖

微生物的次級代謝產(chǎn)物

乳酸菌胞外多糖(Exopoly Saccharides，EPS)是乳酸菌在生長代謝過程中分泌到細胞壁外常滲于培養(yǎng)基的一類糖類化合物，有的依附于微生物細胞壁形成莢膜，稱為莢膜多糖；有的進入培養(yǎng)基形成粘液，稱為粘液多糖，它們都是微生物適應環(huán)境的產(chǎn)物。近幾十年來，由于微生物胞外多糖在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能及生產(chǎn)方面所具有的特別優(yōu)勢而得到大力研究和開發(fā)，新的微生物胞外多糖的開發(fā)已成為工業(yè)微生物研究的熱點之一。由于乳酸菌是食品級工業(yè)生產(chǎn)菌，與其他菌相比安全性高，所以近年來對乳酸菌胞外多糖的研究逐漸增多。但產(chǎn)量低，菌株穩(wěn)定性差，仍是制約其大規(guī)模生產(chǎn)的主導因素。現(xiàn)在各國科學家試圖用基因工程的手段構(gòu)建高產(chǎn)菌株，但至今仍沒成功。乳酸菌胞外多糖可賦予發(fā)酵乳制品特殊的質(zhì)構(gòu)和風味，起到安全的食品添加劑的作用，它還有可能成為食品級多糖的一個良好來源而廣泛用于各種食品的增稠、穩(wěn)定、乳化、膠凝及持水。胞外多糖還具有生物活性如免疫活性、抗腫瘤和抗?jié)儯蓱糜卺t(yī)藥領(lǐng)域。

基本信息

中文名	胞外多糖
外文名	Exopoly Saccharides
定義	一類糖類化合物
類型	生物學術(shù)語
縮寫	EPS

基本介紹

胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)：是一些特殊微生物在生長代謝過程中分泌到細胞壁外、易與菌體分離、分泌到環(huán)境中的水溶性多糖，屬于微生物的次級代謝產(chǎn)物。對微生物的生長有重要意義。

主要分為兩個類別：由一種單糖構(gòu)成的，和由兩種以上的單糖構(gòu)成的。因為其安全無毒，理化性質(zhì)獨特，特異性優(yōu)良而備受人們的關(guān)注。早在19世紀后半期就已確定微生物合成胞外多糖的事實，人們已經(jīng)測定胞外多糖組分的菌種達79屬168種以上。與其對應的還有胞壁多糖和胞內(nèi)多糖。

應用

微生物胞外多糖的產(chǎn)生及其作用是細菌生物膜形成的機制之一，這些胞外多糖可能是菌體對環(huán)境中普遍存在的抗菌物質(zhì)的反應，多種細菌的胞外多糖具有很強的生物學活性。微生物胞外多糖的物理特性取決于它的初級、二級和三級結(jié)構(gòu)，應用方向也有所不同。在細菌胞外多糖中，被研究得較多的是乳酸菌胞外多糖。

乳酸菌胞外多糖

乳酸菌胞外多糖對健康的益處可能是由于其可作為生命物質(zhì)前體，具有抗?jié)儭⒓せ蠲庖呦到y(tǒng)和降低膽固醇活性的作用。

1982年日本學者Shio mi等人報道乳酸菌胞外多糖具有抗腫瘤作用。乳酸菌胞外多糖抗腫瘤的機理有以下幾個方面：

1、影響血液供應，鑒于細胞素引起腫瘤細胞組織缺血性壞死；

2、刺激某種器官或組織，分泌一種物質(zhì)攻擊腫瘤細胞；

3、細胞膜接觸抑制作用，腫瘤細胞表面具有很強的負電荷，而有些多糖可以結(jié)合這些負電荷，使細胞表面被“中和”，從而有利于細胞接受信號終止分裂。

乳酸菌胞外多糖可能由于其作為生命物質(zhì)前體，具有激活動物免疫功能的作用。其增強免疫力的機理有以下幾個方面：

1、促進免疫器官的增重，達到促進非特異性免疫功能的作用；

2、引起遲發(fā)型變態(tài)反應，促進細胞免疫；

3、提高巨噬細胞清除異物的能力，提高機體的非特異性免疫力；

4、體液免疫功能的促進作用；

5、提高T淋巴細胞的免疫應答。

其他胞外多糖

由多沼假單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生的胞外多糖，又稱結(jié)冷膠，在食品工業(yè)上可作為增稠劑、穩(wěn)定劑。

由野油菜黃單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生的胞外多糖，又稱黃原膠，是性能優(yōu)越的生物膠，同樣也在食品工業(yè)中作為增稠、穩(wěn)定劑。

參考資料

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李全陽，夏文水 . 乳酸菌胞外多糖的研究[J] : 食品與發(fā)酵工業(yè) ，2002 . 86-90 .

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陳超, 王君高, 周喜燕,等 . 黃原膠發(fā)酵條件優(yōu)化研究[J] : 中國釀造，2009-04-03

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