微生物胞外多糖及其生物合成途径研究现状

《乳酸菌胞外多糖的筛选、纯化及免疫活性研究》篇一一、引言乳酸菌是一类重要的微生物，其产生的胞外多糖（Exopolysaccharides, EPS）具有多种生物活性，包括增强免疫力、抗肿瘤、抗氧化等作用。

因此，对乳酸菌胞外多糖的筛选、纯化及免疫活性研究具有重要的科学意义和应用价值。

本文旨在探讨乳酸菌胞外多糖的筛选、纯化方法及其免疫活性的研究进展。

二、乳酸菌胞外多糖的筛选1. 菌种筛选首先，从各种乳酸菌中筛选出能够产生胞外多糖的菌种。

通过观察菌株在培养基上的生长情况、产糖量的多少以及产糖速度的快慢等因素，初步筛选出具有产糖潜力的菌种。

2. 发酵条件优化对初步筛选出的菌种进行发酵条件的优化，包括温度、pH值、接种量、培养时间等因素的调整，以提高胞外多糖的产量和质量。

三、乳酸菌胞外多糖的纯化1. 初步纯化采用离心、沉淀、超滤等方法对发酵液中的胞外多糖进行初步纯化，去除杂质和未完全分解的物质。

2. 高级纯化通过凝胶过滤、离子交换、高效液相色谱等方法对初步纯化后的胞外多糖进行进一步纯化，得到较为纯净的胞外多糖样品。

四、免疫活性研究1. 细胞免疫实验通过细胞免疫实验，观察乳酸菌胞外多糖对免疫细胞的影响，包括刺激淋巴细胞增殖、促进细胞因子分泌等作用。

2. 动物实验通过动物实验，观察乳酸菌胞外多糖对动物免疫功能的影响，包括增强体液免疫、细胞免疫等作用，以及其对肿瘤的抑制作用等。

五、结果与讨论经过筛选、纯化后的乳酸菌胞外多糖具有较高的纯度和生物活性。

在细胞免疫实验和动物实验中，均表现出较强的免疫增强作用，能够刺激免疫细胞增殖、促进细胞因子分泌，增强体液免疫和细胞免疫等作用。

此外，乳酸菌胞外多糖还具有抗肿瘤、抗氧化等作用，具有广泛的应用前景。

在研究过程中，我们还发现乳酸菌胞外多糖的产量和纯度受发酵条件、菌种类型等多种因素的影响。

因此，在今后的研究中，需要进一步探讨不同因素对乳酸菌胞外多糖产量和纯度的影响，以及不同来源的乳酸菌胞外多糖的生物活性差异等方面的内容。

文献综述食品科学与工程多糖生物活性及其发展状况的研究[摘要]多糖是一类重要的生物活性物质，广泛存在于动物、植物、微生物等有机体中．它是自然界中储量丰富的生物聚合物，具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗菌抗病毒、保护肝脏等功能。

本文就国内外目前对多糖的来源、生物活性及提取方法进行了综述。

[关键字] 多糖；来源；生物活性；提取方法1 概述多糖（polysaccharide, PS）是由单糖之间脱水形成糖苷键，并由糖苷键线性或者分枝连接组成的链状聚合物，广泛地分布于动物、植物、微生物、海藻等几乎所有的有机体中。

多糖除了作为生物体的能量资源和构成材料外，还是一种生物效应调节剂，能控制细胞的分裂与分化，调节细胞的生长与衰老，增强机体的免疫功能。

1943年，多糖作为广谱免疫促进剂被首次应用于临床，此后应用越来越广。

多糖作为药物始于1943年[1]，随着化学和生物学的快速发展和分离技术的提高，多糖的生物学功能，特别是多糖作为生命物质参与生命的全部时间和空间功能，如受精、着床、分化、发育、免疫、感染、癌变、衰变等等[2]，突破了多糖作为支持组织和能量来源的传统观念。

20世纪70年代发现多糖类物质具有抗病毒、抗凝血、诱导干扰素产生、促进蛋白质、核酸生物合成等功能。

2 多糖的来源糖类物质是所有生命有机体的重要组成部分，广泛存在于动物、植物、和微生物细胞壁中，是生物体内除核酸和蛋白质以外的又一类重要的生物分子。

多糖按照来源可分为植物多糖、微生物多糖、藻类多糖和动物多糖等。

植物多糖来源于植物的根、茎、叶、皮、种子和花。

我国今年来对植物多糖，特别是具有中国特色的中草药多糖的药物活性已有广泛和深入的研究，例如免疫调节功能是植物多糖最主要和最重要的生物活性，药用植物中存在着广泛的免疫活性多糖。

植物多糖研究的比较深入的有黄氏多糖、当归多糖、刺五茄多糖、芦荟多糖等[3]。

目前在中草药中的某些品种，特别是生物活性明确的中草药来源的多糖，如何能较快达到符合国际规范的新药是很迫切的任务。

细菌胞外多糖的特性及应用研究李明源;王继莲;魏云林;季秀玲【摘要】不论是在自然或病理条件下，多数细菌均被胞外多糖所包被，胞外多糖对细菌的粘附及在竞争环境中的存活和生长都具有重要作用。

近年来细菌胞外多糖以其独特的生物学活性和广阔的应用前景而备受人们关注。

系统介绍了细菌胞外多糖的结构性质、特性及生理功能，重点阐述了几种多糖的应用现状，并对今后细菌胞外多糖在工业上的发展趋势进行了展望，为深入开发利用多糖功能菌资源，进一步扩展其在工业领域上的应用奠定理论基础。

%The majority of bacteria are packaged by extracellular polysaccharides,which play an important role in their survival and growth,whether in nature or pathological conditions.The unique bioactivities of bacterial expolysaccharides and their application prospects were paid great attention by the concerned people.The structure,physical and chemical characteristics,biological activities of polysaccharides produced by bacterium were introduced in detail in this paper,especially the application of several bacterial expolysaccharides in industry.The future development of bacteria polysaccharides was envisaged.It provides theoretical basis for the further development of functional bacteria and expansion of application of bacterial exopolysaccharides in industrial.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】6页(P51-56)【关键词】细菌胞外多糖;生物学活性;应用【作者】李明源;王继莲;魏云林;季秀玲【作者单位】喀什师范学院生物与地理科学系叶尔羌绿洲生态与生物资源研究重点实验室，喀什 844006;喀什师范学院生物与地理科学系叶尔羌绿洲生态与生物资源研究重点实验室，喀什 844006;昆明理工大学生命科学与技术学院，昆明650500;昆明理工大学生命科学与技术学院，昆明 650500【正文语种】中文多糖（Polysaccharide，PS）是生物体内普遍存在的一种聚合糖高分子碳水化合物，是维持生命活动正常运转必不可少的重要组成成分。

SILIAO GONGYE 2020年第41卷第22期总第619期益生菌是在数量充足时能够给宿主带来有益影响的活性微生物。

它们通过调节肠道内菌群平衡或者调节宿主黏膜与系统免疫功能，促进营养吸收、保持肠道健康，从而产生有益作用的单微生物或组成明确的混合微生物。

传统的观念认为只有活的益生菌才能发挥其益生作用，但是越来越多的研究表明细菌所产生的代谢物在其中也扮演着不可忽略的作用。

胞外多糖（Exopolysaccharides,EPS）是由一些特殊微生物（包括藻类、细菌、真菌等）在生长代谢过程中分泌到细胞壁外的次级代谢物，是一类长链的、高分子质量的多糖，其不同的单糖组成、糖苷链接以及支链结构使其拥有不同的功能。

EPS的分类方法有多种：基于单糖组成的不同，分为同型多糖和异型多糖：同型多糖是由一种单糖聚合而成，单糖种类主要包括α-D-葡聚糖、β-D-葡聚糖、β-D-果聚糖、聚半乳糖等；异型多糖一般是由多种单糖组成的3~8个重复单元，其中重复单元组成以D-葡萄糖、D-半乳糖、L-鼠李糖、蔗糖等最为常见，有些还含有其他的成分，如：L-岩藻糖、乙酰化氨基糖（例如N-乙酰基-D-半乳糖胺）、D-核糖、D-葡萄糖醛酸和D-壬酸，以及非糖组分如甘油、磷酸盐、丙酮酰胺和乙酰基等；而基于多糖存在的位置不同又可以分为荚膜多糖和黏多糖两类，但这两类多糖结合在一起难以区分EPS最初由于其出色的流变学特性被广泛的应用于食品加工领域，但随着研究的深入，人们发现其在抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物活性功能研究方面也有着出色的潜力。

并且EPS作为益生菌的代谢产物，在菌体发挥功能的过程中也起着重要作用。

2020年7月1日起，我国开始饲料端全面禁抗，益生菌添加剂作为抗生素的替代品之一，对其以及代谢产物的研究也将激发新一轮的热度。

因此，本文综述了益生菌的代谢产物EPS在体内外的相关生物活性研究，为其在动物生产中进一步的应用提供参考。

1抗氧化活性活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）是有氧代谢以及宿主防御机制的天然副产物，并且参与已知各种生物过程。

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究近年来，玉米糖化物已经被证实具有多种有益的营养和生物学功能，因此在营养和食品领域已经成为重要的原料。

玉米糖化物作为一种添加剂，具有良好的稳定性和独特的口感外观，被广泛应用于食品加工中。

但是，玉米糖化物本身没有营养价值，且其可溶性形式更多是单糖，不具有预期的营养和生物学功能。

通常，可以采用酵素催化将玉米糖化物转化为微生物胞外多糖（葡萄糖和麦芽糖），从而获得营养和生物学功能。

微生物胞外多糖是一类多肽糖结合体，具有强大的药物载体和抗凝血活性，且可以改善免疫反应、肝脏调节等功能。

此外，糖多糖也可以用于食品添加剂，可以改善食品的口感，提高食品的抗氧化性，以及改善食品的稳定性。

因此，研究微生物胞外多糖的制备技术及其在食品中的应用具有重要意义。

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究主要包括两个部分：玉米糖化物发酵和微生物胞外多糖的制备。

首先，采用酵素催化法将玉米糖化物转化为单糖，然后使用适当的酶或微生物发酵将单糖转化为微生物多糖，有效地获得高糖量的微生物多糖。

此外，也可以结合其他发酵技术，如纳米粒子或非活性载体，改变微生物多糖的结构和功能。

微生物胞外多糖的应用也十分广泛，如与蛋白类食物的混合，以产生抗氧化和乳化剂作用；可以改变食品的口感，以及提高食品的稳定性，等等。

另外，微生物多糖也可以用作核酸和蛋白质载体，以大大提高药物的稳定性和生物利用率。

此外，玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖还可以用于治疗肝脏病，具有活化肝细胞、抗氧化和抗凝血活性等作用。

综上，玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究具有重要的科学价值，能够为营养和食品领域带来多项发展，不仅可以有效改善食品的营养价值，而且能够对提高食品口感、抗氧化能力和稳定性、及其他生物学功能提出良好的建议。

现有研究表明，通过控制发酵条件和合理组合发酵菌，可以获得较高的微生物多糖的糖含量和活性，从而更好地改善食品的质量和营养价值。

因此，在未来，针对玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究将会有重大的进展，以满足食品行业不断发展的需求。

微生物多糖的研究进展生命科学技术学院08级2班杜长蔓摘要: 就微生物多糖的种类，生物合成、提取与纯化、实现了工业化的微生物多糖及其应用进行了综述, 展望了微生物多糖开发利用的前景。

微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖。

微生物多糖由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而使其在食品和非食品工业备受关注,尤其在医药领域具有巨大的应用潜力。

微生物多糖在细胞内主要有三种存在形式: ①黏附在细胞表面上,即胞壁多糖; ②分泌到培养基中,即胞外多糖; ③构成微生物细胞的成分,即胞内多糖。

而其中的胞外多糖具有产生量大、易于与菌体分离、可通过深层发酵实现工业化生产。

一般微生物多糖的生产主要是利用淀粉为碳源,经过微生物的发酵进行生产,也有通过利用微生物产生的酶作用制成的。

能够产生微生物胞外多糖的微生物种类较多,但是真正有应用价值并已进行或接近工业化生产的仅十几种。

近几年,随着对微生物多糖研究的深入,世界上微生物多糖的产量和年增长量在10 %以上,而一些新兴多糖年增长量在30 %以上。

到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖有黄原胶(Xant han gum) 、结冷胶( Gellan gum) 、小核菌葡聚糖(Scleeroglucan) 、短梗霉多糖( Pullulan) 、热凝多糖(Curdlan) 等。

微生物多糖和植物多糖相比较具有以下优势:①生产周期短,不受季节、地域、病虫害等条件的限制; ②具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景; ③应用广泛,例如已作为胶凝剂、成膜剂、保鲜剂、乳化剂等广泛应用于食品、制药、石油、化工等多个领域。

据估计,目前全世界微生物多糖年加工业产值可达80 亿左右。

关键词: 微生物多糖; 生物合成; 提取与纯化;开发应用0引言多糖是一种天然的大分子化合物，来源于动物、植物及微生物，在海藻、真菌及高等植物中尤为丰富。

它是由醛糖和（或）酮糖通过糖苷键连接成的聚合物，作为有机体必不可少的成分，同维持生命体机能密切相关，具有多种多样的生物学功能。

胞外多糖生物合成机制及应用研究胞外多糖（Exopolysaccharides, EPS）是一类由微生物细胞分泌到细胞外的高分子糖类化合物，它们在自然界中广泛存在，具有多种生物学功能和工业应用价值。

胞外多糖的生物合成机制是微生物学、生物工程和材料科学领域的重要研究课题。

本文将探讨胞外多糖的生物合成机制及其在不同领域的应用研究。

一、胞外多糖的生物合成机制胞外多糖的生物合成是一个复杂的代谢过程，涉及多种酶类和代谢途径。

在微生物细胞中，胞外多糖的合成通常由特定的糖基转移酶（Glycosyltransferases, GTs）催化完成。

这些酶将活化的糖基单元从糖核苷酸供体转移到接受体上，逐步构建多糖链。

1.1 胞外多糖的合成途径胞外多糖的合成途径可以分为几个关键步骤：糖基的活化、多糖链的延长、多糖的修饰和分泌。

糖基的活化通常由糖基转移酶完成，这些酶将糖基单元从尿苷二磷酸葡萄糖（UDP-Glc）或其他糖核苷酸供体转移到多糖链上。

多糖链的延长是通过糖基转移酶的连续作用实现的，形成线性或分支的多糖结构。

多糖的修饰包括硫酸化、乙酰化等，这些修饰可以改变多糖的物理化学性质，如溶解性、黏度和稳定性。

最后，合成完成的多糖通过细胞膜上的分泌系统被释放到细胞外。

1.2 胞外多糖合成的关键酶类胞外多糖合成的关键酶类包括糖基转移酶、糖基修饰酶和分泌相关蛋白。

糖基转移酶是合成多糖链的核心酶类，它们具有高度的底物专一性，决定了多糖的组成和结构。

糖基修饰酶负责对合成的多糖链进行化学修饰，如硫酸化和乙酰化，这些修饰对多糖的功能至关重要。

分泌相关蛋白则参与多糖的跨膜运输和分泌过程。

1.3 胞外多糖合成的调控机制胞外多糖的合成受到多种因素的调控，包括环境条件、营养物质的可用性、细胞内信号分子等。

环境条件如温度、pH值、氧气浓度等都会影响胞外多糖的合成。

营养物质的可用性，特别是碳源和氮源的供应，对胞外多糖的合成具有显著影响。

此外，细胞内的信号分子如环磷酸腺苷（cAMP）和钙离子等，也可以通过调控相关基因的表达来影响胞外多糖的合成。

黑龙江农业科学２０１９(５):１５９Ｇ１６１H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://w w w．h a a s e p．c n D O I :１０．１１９４２/j．i s s n １００２Ｇ２７６７．２０１９．０５．０１５９韩勇．微生物胞外多糖提取纯化研究进展[J ]．黑龙江农业科学,２０１９(５):１５９Ｇ１６１．微生物胞外多糖提取纯化研究进展韩㊀勇(山西药科职业学院,山西太原０３００３１)摘要:近年来,微生物胞外多糖以其众多的生物和药理作用引起人们的重视,研究和开发具有生物活性的胞外多糖已成为科学研究的热点,其提取纯化工艺是多糖研究与开发的重要组成部分.本文综述了近些年微生物胞外多糖的提取纯化方法,旨在为其进一步的开发利用提供参考.关键词:微生物;胞外多糖;提取;纯化收稿日期:２０１８Ｇ１１Ｇ１９基金项目:山西药科职业学院科研资助项目(２０１６１０６).作者简介:韩勇(１９７８Ｇ),男,硕士,讲师,从事微生物发酵工程研究.E Ｇm a i l :s w x y h y＠１６３．c o m .㊀㊀多糖是一类天然大分子物质,不仅是生物体的组成成分,且具有重要的生物活性功能.胞外多糖是由微生物菌体产生的多糖,易与菌体分离,近些年通过液体深层发酵培养技术实现了许多胞外多糖的大规模工业化生产.到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖主要有黄原胶㊁结冷胶㊁热凝多糖等.采用液体深层发酵生产微生物胞外多糖具有生产周期短㊁产量大㊁提取率高,易于实现大规模工业化生产等优点,已逐渐成为获取胞外多糖的主要方法,具有广阔的开发应用前景.在微生物胞外多糖的生产过程中,除采用特殊工艺控制发酵过程以外,胞外多糖的提取纯化工艺,同样是保证产品质量㊁降低生产成本的关键,已成为多糖生产的制约因素.本文就近年来微生物胞外多糖的提取㊁纯化方法进行了综述,以期为微生物多糖进一步的研究提供参考.１㊀微生物胞外多糖的提取１．１㊀发酵液预处理发酵液的预处理工艺主要是将培养液中的细胞㊁残糖㊁色素及其他代谢产物进行提前处理,尽可能并大量的除去对多糖分离提取有影响的杂质.而且,许多胞外多糖发酵液的粘稠度较高,不易进行液固分离.为改变发酵液的物理流变特性,有必要对发酵液进行预处理操作.预处理可采用的工艺方法包括物理法㊁化学法㊁酶处理法等.邓振山等[１]对一株结皮真菌产胞外多糖的研究中,真菌经发酵培养,取其发酵液,布氏漏斗６层滤纸抽滤,５g １００m L Ｇ１活性炭吸附５m i n ,过滤,取其滤液用旋转蒸发器浓缩至１/４体积.刘晶等[２]在对副干酪乳杆菌V L ８产胞外多糖的研究中,将发酵液在９５ħ水浴５m i n 去酶活,４ħ,８０００r m i n Ｇ１条件下离心１５m i n,得发酵上清液.１．２㊀多糖的提取从发酵液中提取多糖的工艺方法主要是根据多糖在发酵液中的性质来决定的.实际生产研究中,可采用一些使多糖在溶液中溶解度降低后分相㊁脱水㊁析出或加入能与多糖结合絮凝沉淀的溶剂,以达到沉淀分离多糖的目的.１．２．１㊀有机溶剂法㊀有机溶剂沉淀是多糖分离纯化最常用的工艺方法.在多糖溶液中加入与水互溶的有机溶剂,可降低多糖的溶解度,从而引起多糖沉淀或凝聚,同时有助于脱色及脱去低分子量的杂质.甲醇㊁乙醇㊁异丙醇和丙酮等是多糖分离纯化较常用的有机溶剂,其中乙醇应用最为广泛.多糖水溶液中加入乙醇,随着溶液中乙醇浓度逐渐提高,多糖溶解度逐渐降低,形成沉淀析出.目前,醇沉法已广泛用于多糖的提取分离[３Ｇ５].韩蓓等[６]将P a n t o e aa n a n a t i sG Ｇ１４细菌发酵液离心取上清,上清液中加入３倍体积的９５％预冷乙醇过夜沉淀,经离心收集多糖.１．２．２㊀超滤㊀超滤是一种新型膜分离技术,是利用不同截留分子质量的微孔滤膜,将溶液中具有不同分子质量组成的组分高效分离.超滤具有条件温和㊁操作简单㊁分离效率高㊁极少破坏多糖的生物活性㊁可防止生物热敏性物质失活等优点,且没有有机溶剂法的试剂残留,现已成为多糖提取分离研究的重要方法,正在向大规模工业化方向发展.武忠伟等[７]采用切向流超滤系统,分别使用０．１μm 和１００k u 膜组件,将蝙蝠蛾拟青霉发酵液中的胞外多糖分为分子质量＞２０００k u ,１００~２０００k u 和＜１００k u 三部分.与传统的分离方法相比,超滤膜法分离发酵液中胞外多糖具有快速㊁９５１㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学５期能耗低和损失率低等优点.１．２．３㊀喷雾干燥法㊀喷雾干燥法具有传热快㊁水分蒸发迅速㊁干燥时间短的特点,目前已用于多种生物活性物质的提取分离.张俐娜等[８]将４０L 茯苓菌丝体培养液用喷雾干燥机干燥得到５１．８g 胞外粗多糖,喷雾干燥机的入口温度２５０ħ,出口温度７０~８０ħ.１．２．４㊀冷冻干燥法㊀冷冻干燥法是通过冻结后升华原理去除物料中的水分,获得干燥制品的技术.与其他干燥方法相比,具有制品不变质㊁易长期储存㊁利于热敏性物质保持生物活性等优点.徐晓芬等[９]采用冷冻干燥,－８０ħ预冻１２h ,冷阱温度－５０ħ,真空度１０Ｇ３m B a r,冻干４８h ,得类芽孢杆菌B D ３５２６的胞外多糖粗品.２㊀微生物胞外多糖的脱蛋白在胞外多糖的纯化过程中,多糖中的蛋白质常常影响多糖纯度,因此多糖脱除蛋白质是多糖纯化精制的关键.一般选择使多糖不沉淀而使蛋白质沉淀的试剂来处理,但处理操作要求时间短,温度低,防止多糖降解.常用的多糖除蛋白的方法有:S e v a g 法㊁三氯乙酸法㊁三氟三氯乙烷法和酶法等.２．１㊀S e v a g 法多糖脱蛋白较好的方法是S e v a g 法,蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性,形成胶状,可经离心后除去.S e v a g 法的优点是工艺条件温和,缺点是蛋白质脱除效率较低,需要经过多次操作才能除净蛋白质,并且S e v a g 法有机试剂用量大,容易造成有毒溶剂残留.杨晨璐等[１０]将植物乳杆菌胞外多糖溶液中加入１/３体积的S e v a g 试剂,震荡３０m i n 后,４０００r m i n Ｇ１离心１５m i n,收集上层水相溶液,重复以上操作至两相之间无蛋白质层为止.２．２㊀三氯乙酸法三氯乙酸法是在粗多糖溶液中加入三氯乙酸,应用三氯乙酸是一种强酸,使蛋白质变性沉淀而去除,但同时会使多糖链水解,造成多糖损失和多糖组分发生变化,此外也会造成有机试剂残留.王金玲等[１１]采用三氯乙酸法对桦褐孔菌胞外多糖进行脱蛋白操作,最佳工艺为三氯乙酸０．５m o l L Ｇ１,加入量１５％,振荡时间２０m i n,静止时间４０m i n.芦红云等[１２]将灰树花胞外粗多糖用体积分数３％三氯乙酸脱蛋白.２．３㊀三氟三氯乙烷法将多糖溶液与三氟三氯乙烷等体积混合,低温下搅拌１０m i n,离心后得上层水层,水层相继续用此方法处理多次,即得无蛋白质的多糖溶液.此方法的原理是三氟三氯乙烷可将蛋白质沉淀.本方法效率较高,但所用溶剂易挥发,不宜大规模工业化应用.２．４㊀酶法酶法是在多糖溶液中加入一定浓度的蛋白酶,在最佳的酶反应条件下水解去除蛋白质的方法.蛋白质水解酶类可以去除多糖的结合蛋白质,常用的酶有胃蛋白酶㊁胰蛋白酶㊁木瓜蛋白酶等.酶法具有条件温和,多糖损失率低等特点.缺点是酶法不能完全去除多糖中的蛋白质.３㊀微生物胞外多糖的纯化从发酵液中获得的多糖经除去杂质后,仍是含有多种不同相对分子质量级的混合物,要得到相对分子质量分布均一的组分,仍需对其进行进一步的纯化.３．１㊀脱色有些胞外多糖含有大量色素,影响成品的质量,因此粗多糖必须脱色.多糖脱色常常采用吸附法㊁氧化法㊁离子交换法.戴世华等[１３]对秀珍菇胞外多糖活性炭脱色工艺进行了研究,确定最佳的脱色工艺条件为:活性炭用量１．６％,脱色时间７０m i n,脱色温度７０ħ,pH ３.在此条件下,色素的脱除率为８０．５％,多糖的保留率为８４．８％.彭期定等[１４]采用３０％H ２O ２脱色木蹄层孔菌胞外多糖,H ２O ２用量为粗多糖溶液体积的１/１０.芦红云等[１２]采用大孔吸附树脂D ３０３对灰树花胞外粗多糖脱色.３．２㊀透析法透析法是利用一定大小孔目的透析袋,使多糖中的无机盐或其他小分子杂质透过从而达到分离纯化的目的.徐健等[１５]采用截留分子量为３５００的透析袋透析厚藤共生真菌胞外多糖,袋内透析液减压浓缩,冷冻干燥得胞外多糖粗品.彭期定等[１４]将预处理后的木蹄层孔菌胞外多糖溶液浓缩后于透析袋(截留量１３０００u 中),自来水流动透析４８h ,浓缩后真空冷冻干燥得粗品.３．３㊀大孔吸附树脂纯化大孔吸附树脂是一类不含交换基团,具有大孔结构的高分子吸附剂,其多孔性网状空穴可较好地吸附多糖中的杂质,主要用于分离㊁脱无机盐㊁浓缩及除去有机杂质.徐增龙等[１６]采用D １０１大孔吸附树脂分离冬虫夏草菌丝体发酵液０６１５期㊀㊀韩㊀勇:微生物胞外多糖提取纯化研究进展中的多糖,结果表明,在上样量和树脂比例为１ʒ１０时,多糖的纯化效果最佳,树脂的使用效率最大.大孔吸附树脂具有吸附量大㊁选择性好㊁吸附速度快㊁易于解吸附㊁机械强度高㊁再生处理简便等优点,尤其适用于从水溶液中分离低极性或非极性的化合物.３．４㊀柱层析法向玉玲等[１７]依次采用D E A EＧ５２柱层析, S e p h a d e xGＧ２００柱层析,将桦褐孔菌胞外多糖进行分级纯化.李辉等[１８]采用S e p h a r o s eC LＧ６B 凝胶柱层析纯化双歧杆菌R H胞外多糖,收集糖峰洗脱液,经透析㊁冷冻干燥,得胞外多糖纯品.曹永强等[１９]将植物乳杆菌粗多糖依次采用D EＧA EＧS e p h a r o s eF a s tF i o w离子交换柱层析,S e p hＧa r o s eC LＧ６B凝胶柱层析纯化,得多糖纯品.４㊀结语近年来,众多研究结果表明,多糖是一种能够增强人体免疫功能的生物活性物质,可作药物和保健品的有效成分,目前已经成为分子生物学㊁药学㊁食品科学等领域中的热点研究内容之一.其中,活性多糖的提取纯化直接影响多糖产品的质量及产量,已成为多糖研究的主要方向.参考文献:[１]㊀邓振山,崔凡,李军,等．１株结皮真菌胞外多糖的初步研究[J]．微生物学杂志,２０１７,３７(２):６２Ｇ６８．[２]㊀刘晶,杨森,陈杨杨,等．副干酪乳杆菌V L８产胞外多糖条件优化及其抗氧化性质[J]．中国食品学报,２０１７,１７(５):８２Ｇ８９．[３]㊀陈丽华,张清华,管咏梅,等．虫草发酵液胞外多糖的醇沉工艺优选[J]．中国实验方剂学杂志,２０１４,２０(１８):２０Ｇ２２．[４]㊀韩丽荣,程代,孟梦,等．灰树花胞外多糖的分离纯化及免疫调节作用[J]．天津科技大学学报,２０１６,３１(４):２５Ｇ２９．[５]㊀贾红倩,刘嵬,梁立,等．红曲霉菌胞外多糖的分离纯化㊁结构鉴定及抗氧化活性测定[J]．食品工业科技,２０１７,３８(１２):９２Ｇ９６．[６]㊀韩蓓,罗文娟,于燕,等．P a n t o e aa n a n a t i sGＧ１４细菌胞外多糖的体外抗氧化活性及抗肿瘤活性研究[J]．天然产物研究与开发,２０１３(２５):１４９４Ｇ１４９８．[７]㊀武忠伟,张明霞,陆隽雯,等．超滤分离蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖工艺优化[J]．中国食品学报,２０１５,１５(１２):１１５Ｇ１２１．[８]㊀张俐娜,金勇,陈莉,等．一种具有抗肿瘤活性的茯苓菌丝体胞外多糖的制备方法:２００４１００６０６５０．１[P]．２００３Ｇ０６Ｇ２５．[９]㊀徐晓芬．类芽孢杆菌B D３５２６在无氮固体培养基上产胞外多糖的研究[J]．食品工业科技,２０１７,３８(１６):９５Ｇ１００．[１０]㊀杨晨璐,马林,周蕊,等．植物乳杆菌胞外多糖的分离纯化及其抗氧化性研究[J]．中国乳品工业,２０１８,４６(５):９Ｇ１３．[１１]㊀王金玲,杜文婧,王琦．桦褐孔菌胞外多糖脱蛋白工艺比较研究[J]．吉林农业大学学报,２０１０,３２(６):６３３Ｇ６３８．[１２]㊀芦红云,吴天祥,汤庆莉,等．天麻醇提物对灰树花胞外多糖单糖组成和生物活性的影响[J]．食品科学技术学报,２０１８,３６(３):４０Ｇ４７．[１３]㊀戴世华,孙玉军,宋玉铃,等．秀珍菇胞外多糖活性炭脱色工艺研究[J]．安徽科技学院学报,２０１４(４):２５Ｇ２９．[１４]㊀彭期定,梅小飞,徐茹玉,等．木蹄层孔菌胞外多糖的深层培养工艺优化及体外抗氧化研究[J]．食品科技,２０１７,４２(３):２６Ｇ３１．[１５]㊀徐健,陶洪文,陈荫,等．厚藤共生真菌(F u s a r i u mo x y s p oＧr u m Y２４Ｇ２)胞外多糖的化学组成和结构研究[J]．中国海洋大学学报,２０１１,４１(１０):８７Ｇ９２．[１６]㊀徐增龙,张如松．冬虫夏草菌丝体发酵液中多糖的分离纯化与含量测定[J]．浙江中医药大学学报,２００７,３１(３):３７６Ｇ３７７．[１７]㊀向玉玲,李娟,徐向群．桦褐孔菌胞外多糖级份的化学性质和抗氧化活性研究[J]．浙江理工大学学报,２０１２,２９(６):８６３Ｇ８６７．[１８]㊀李辉,宋居易,刘蕾,等．双歧杆菌R H胞外多糖提取纯化及体外抗凝血活性评价[J]．食品科学,２０１４,３５(２３):１２９Ｇ１３３．[１９]㊀曹永强,张健,赵雯,等．植物乳杆菌胞外多糖的分离纯化及其乳化特性[J]．食品科学,２０１６,３７(１７):７Ｇ１３．R e s e a r c hP r o g r e s s o nE x t r a c t i o na n dP u r i f i c a t i o no fM i c r o b i a l E x o p o l y s a c c h a r i d eH A NY o n g(S h a n x i P h a r m a c e u t i c a lV o c a t i o n a l C o l l e g e,T a i y u a n０３００３１,C h i n a)A b s t r a c t:I n r e c e n t y e a r s,m i c r o b i a l e x t r a c e l l u l a r p o l y s a c c h a r i d e sh a v e a t t r a c t e dm u c ha t t e n t i o nd u e t o t h e i r n uＧm e r o u sb i o l o g i c a l a n d p h a r m a c o l o g i c a l e f f e c t s．T h e r e s e a r c h a n dd e v e l o p m e n t o f b i o a c t i v e e x t r a c e l l u l a r p o l y s a cＧc h a r i d e sh a sb e c o m e ah o t s p o t i n s c i e n t i f i c r e s e a r c h．T h e e x t r a c t i o n a n d p u r i f i c a t i o n p r o c e s s o fm i c r o b i a l e x t r aＧc e l l u l a r p o l y s a c c h a r i d e s i s a n i m p o r t a n t p a r t o f t h e r e s e a r c h a n dd e v e l o p m e n t o f p o l y s a c c h a r i d e s．I n t h i s p a p e r, t h e e x t r a c t i o na n d p u r i f i c a t i o nm e t h o d s o fm i c r o b i a l e x t r a c e l l u l a r p o l y s a c c h a r i d e s i n r e c e n t y e a r sw e r e r e v i e w e d t o p r o v i d e r e f e r e n c e f o r t h e i r f u r t h e r d e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o n．K e y w o r d s:m i c r o b e;e x o p o l y s a c c h a r i d e;e x t r a c t i o n;p u r i f i c a t i o n１６１。

一种微生物胞外多糖及其制备方法微生物胞外多糖是一类由微生物细胞合成并分泌到细胞外的复杂碳水化合物。

它们由多种糖分子通过特定的化学键连接而成，具有多样的结构和生物活性。

微生物胞外多糖具有广泛的应用领域，例如在医药、食品、化妆品等行业中被用作功能性添加剂，具有抗菌、抗氧化、免疫调节等多种生物活性。

制备微生物胞外多糖的方法有多种，下面将介绍其中一种常用的方法。

首先，需要选择合适的微生物菌株作为产生胞外多糖的来源。

常见的菌株有蓝藻、酵母菌、乳酸菌等。

选择菌株时需考虑其菌株特性、产量以及产生胞外多糖的能力。

接下来是培养菌株。

通常采用液体培养的方式，将选定的菌株接种到培养基中，提供菌株所需的养分和环境条件，如温度、pH值等。

培养过程中需要注意菌株的生长状态，及时调节培养条件以促进菌株生长和胞外多糖的产生。

在培养菌株达到一定生长状态时，需要采集菌体和胞外多糖。

一般采用离心的方法将培养液中的菌体和胞外多糖分离。

离心后，可将胞体分离出来，以获得胞外多糖。

此外，还可以通过过滤等方法将胞外多糖从培养液中提取出来。

提取的过程中需要注意对胞外多糖的保护，避免其在提取过程中受到损伤。

提取得到的胞外多糖需要经过一系列的纯化步骤，以去除其他杂质和溶剂。

通常采用离子交换层析、凝胶过滤层析等技术来纯化胞外多糖。

纯化过程中需要注意对胞外多糖分子结构的保护，避免其发生断裂或降解。

最后是对纯化得到的微生物胞外多糖进行表征和分析。

常用的方法有核磁共振（NMR）、质谱（MS）等。

这些分析方法可以确定微生物胞外多糖的分子结构、组成和理化性质，从而为进一步的研究和应用提供依据。

通过上述方法，我们可以制备得到微生物胞外多糖，并对其进行分析和表征。

制备方法的选择和优化对于获得高产量和高质量的微生物胞外多糖至关重要。

同时，制备过程中需要注意对微生物菌株的培养和胞外多糖的保护，以确保最终得到的产品具有较好的生物活性和应用性能。

微生物胞外多糖作为一类重要的生物大分子，具有广泛的应用前景。

胞外多聚物的合成方法及技术路线
胞外多聚物是在微生物的生物合成过程中分泌到胞外的一类高分子化合物。

其生产方式主要有两种：自然发酵法和工业发酵法。

一、自然发酵法
自然发酵法是通过在微生物生长期内提供适当的营养物质和培养条件,使微生物在自然状态下大量分泌目标产物。

该方法操作简单,成本低廉,但产量较低,微生物的生物合成条件不易控制,产品质量不稳定,不适用于大规模生产。

二、工业发酵法
工业发酵法是将微生物转移到规模更大的生物反应器中,通过对反应器内营养物质、pH、温度、通气和搅拌等参数的精确控制,调节微生物的代谢途径和产物分泌,最终实现高效、稳定、大规模的生产。

与自然发酵法相比,工业发酵法能够有效提高产量,缩短生产周期,确保产品质量的一致性。

在工业发酵法中,常用的技术路线包括：
1. 菌种筛选和优化：通过筛选出产量高、稳定性好、代谢途径不受抑制的高效菌株,并针对其生物合成途径进行优化,提高产物积累速率和产量。

2. 发酵工艺优化：通过对反应器内物质和能量的平衡控制,优化反应器内的pH、温度、通气和搅拌等参数,进一步提高产量和稳定性。

3. 提高产物纯度：通过提取、分离、纯化等步骤,去除杂质和未转化底物,提高产品的纯度和质量。

4. 产品应用和市场营销：开发新的应用领域,制定合理的产品价格和市场营销策略,扩大产品市场份额和竞争优势。

乳酸菌胞外多糖生物合成及提高免疫力的研究乳酸菌是一种具有重要的生物学功能的微生物，在生物技术领域广泛应用。

其中，乳酸菌胞外多糖是一种重要的生物高分子物质，具有良好的生物活性和应用前景。

针对乳酸菌胞外多糖的生物合成及其提高免疫力的研究已经成为当前科学研究的热点。

一、乳酸菌胞外多糖生物合成的研究1. 胞外多糖的基本特征乳酸菌胞外多糖是一种由多种单糖组成的高分子多糖物质，通常呈现为螺旋状结构。

根据组成不同，可分为不同类型，如α-半乳糖胞外多糖，β-葡聚糖胞外多糖等。

2. 微生物合成胞外多糖的机制胞外多糖生物合成的基本过程包括：单糖骨架的合成、逐个添加糖基和修饰等步骤。

其中，酰基载体和糖基转移酶是合成过程的两大关键基石。

二、提高免疫力的研究1. 乳酸菌胞外多糖的免疫效应乳酸菌胞外多糖是一种天然的免疫调节剂，能够增强机体的免疫力，提高免疫细胞的活性。

通过调节免疫系统的功能，可有效预防和治疗多种疾病。

2. 提高免疫力的方法在乳酸菌胞外多糖的应用过程中，可以采用多种方法来有效提高其免疫力，如优化制备工艺、选择高产菌株、调节菌种生长条件等。

三、未来研究方向乳酸菌胞外多糖的生物合成及其提高免疫力的研究是一个较为复杂的学科领域，目前仍然存在许多问题亟待解决。

未来的研究方向主要包括：开发高效的乳酸菌胞外多糖生物合成工艺、探索与胞外多糖、免疫调节等方面相关的基础学科问题、建立乳酸菌胞外多糖免疫调节剂的临床应用等。

综上所述，乳酸菌胞外多糖的生物合成及其提高免疫力的研究对于推动生物学科学的发展具有重要的意义。

未来，将不断加强研究投入，提高研究水平，推进相关技术的发展，为人类健康事业做出更大的贡献。

微生物胞外多糖的提取与应用研究进展王蓓蓓1张伟2周晓伦2*（1白水镇白水中心卫生院，甘肃平凉744000；2甘肃医学院，甘肃平凉744000）摘要：随着科学研究的不断深入与提取技术的提高，近年来对多糖生物学功能的认识有了量的提升和质的飞跃，多糖的生物学功能涉及免疫、癌变、肿瘤和衰老等方面，可以应用于食品、医药、农业、污水处理等领域。

该文对多糖的定义、分类、生物合成和多糖的提取方法进行了概述，重点阐述了高压脉冲电场技术、超临界流体萃取法、双水相萃取法。

虽然对微生物多糖的研究仍在不断深入，但微生物多糖真正的应用价值尚未得到实现。

目前，胞外多糖已经作为食品添加剂运用到食品工业中，除此之外多糖还可用于制备抗肿瘤新药或疫苗、抗凝血等应用。

关键词：微生物胞外多糖；提取方法；生物合成；超临界流体萃取法中图分类号Q539文献标识码A文章编号1007-7731（2021）18-0021-03Research Progress on Extraction and Application of Microbial Extracellular Polysaccharides WANG Beibei1et al.（1Baishui Central Health Center,Pingliang744000,China）Abstract:With the continuous development of scientific research and the improvement of extraction technology,re⁃searchers in recent years on the biological function of polysaccharide understanding has a quantity of improvement and qualitative leap,involving immunity,cancer,tumor and aging and other aspects,can be applied to food,medi⁃cine,agriculture,sewage treatment and other fields.This article gives a detailed overview of the definition,classifica⁃tion,biosynthesis and extraction methods of polysaccharides,with emphasis on high-voltage pulsed electric field technology,supercritical fluid extraction,and aqueous two-phase extraction.Although the research on microbial polysaccharides continues to deepen,the true application value of microbial polysaccharides has not been realized. At present,extracellular polysaccharides have been used as food additives in the food industry.In addition,polysac⁃charides can also be used to prepare new anti-tumor drugs or vaccines.Key words:Microbial Exopolysaccharide;Extraction method;Biosynthesis;Supercritical fluid extraction1多糖的定义与分类多糖（Polysaccharide）属于典型的糖类物质，其分子结构十分庞大而且复杂，是由多个单糖分子失水与缩合构成，为典型的聚合糖高分子碳水化合物，由至少4个单糖并通过糖苷键进行结合。

微生物胞外多糖的来源、生物合成及功能研究进展
徐畅;刘天一;刘文佳;张俐敏;莫继先
【期刊名称】《生物技术进展》
【年(卷),期】2024(14)3
【摘要】胞外多糖是由微生物合成的一种功能多样的聚糖化合物。

近年来研究发现,胞外多糖具有吸附性、亲水性、粘结性及免疫活性等特性,在多学科研究中受到广泛关注。

目前胞外多糖的生产和提纯过程存在成本高、收率低等问题,阻碍了其规模化生产和商业应用。

系统介绍了胞外多糖的微生物来源、生物学特征和生理功能,重点阐述了几种具有工业应用潜力的胞外多糖的生物合成机制,列举了胞外多糖最新的应用方向,并对胞外多糖的生物合成机制以及胞外多糖的规模化生产和多领域应用进行了展望。

希望为进一步开发利用胞外多糖产生菌的菌种资源、深入研究微生物胞外多糖功能和活性机制以及发酵生产过程、以及对胞外多糖在多学科和多领域的广泛应用的优化提供参考。

【总页数】9页(P368-376)
【作者】徐畅;刘天一;刘文佳;张俐敏;莫继先
【作者单位】齐齐哈尔大学生命科学与农林学院
【正文语种】中文
【中图分类】Q936;Q539
【相关文献】
1.新型微生物胞外多糖结冷胶及结冷胶类多糖的研究进展
2.微生物胞外多糖及其生物合成途径研究现状
3.产胞外多糖极地微生物的筛选及其胞外多糖对大菱鲆免疫活力的初步研究
4.微生物胞外多糖生物合成研究进展
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