出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖研究进展.pdfVIP

2012(3) 陕 西 农 业 科 学 · 综 述 · 出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖研究进展 安 超 ，常 帆 ，马赛箭，薛文娇 (陕西省微生物研 究所 微生物代谢产物研究 中心，陕西 西安 710043) 摘 要 ：普鲁兰多糖是通过多形态真菌出芽短梗霉(Aureobasidiumpullulans)发酵获得 的一种线性高分子聚 合物 ，是通过麦芽三糖 以a一1，6一糖苷键连接而成 。普鲁兰多糖在从食 品添加剂到环境修复等各个领域得 到广泛 的应用。这篇综述概述 了普鲁兰多糖 的生物合成途径和近年来通过培养参数优化提高普鲁兰多糖产 量 的必威体育精装版研 究进展 。 关键词 ：出芽短梗霉 ；普鲁兰多糖 ；生物合成 ；培养优化 普鲁兰多糖 (pullulan)是 由出芽短梗霉 (Au— 1 普鲁兰多糖的生物合成机理 reobasidiumpullulans)在生长过程 中以蔗糖或 可溶性淀粉等多种物质为碳源转化而来。Bauer 大多数微生物产生胞外多糖的功能与其 自我 在 1938年首次报道 ，但化学组成不详口]。Benier 保护机制相关 ，微生物用分泌的大分子多糖包裹 在 1959年也发现了这种粘性物质 ，并证 明为右旋 自身形成一层保护膜 ，防止 自身干燥或者被侵 葡萄糖苷聚合物 ，定名为普鲁兰多糖_l2]。Wallen- 染[5]。国内外虽然对出芽短梗霉的细胞学及生理 fels等人在 Bender发现 的基础上确认该 多糖是 学特征进行了大量的研究，但短梗霉多糖的生物 一 种由2个 a一1，4一糖苷键连接的麦芽三糖经 a 合成机理 目前仍然存在争议 。Duan在 2008年提 一 1，6一糖苷键聚合而成 的直链多糖 。普鲁兰多 出了一种可能的普鲁兰多糖生物合成途径 (见图 糖为无定型多糖 ，分子量大小取决于聚合度 DP 1)_6J。在无细胞的出芽短梗霉酶系中，加入 ATP (DegreeofPolymerization)，DP受菌株类 型、培 和 UDPG(尿甘二磷酸葡萄糖)时 ，短梗霉多糖可 养时间、碳源种类与浓度等因子制约。普鲁兰多 以得到合成 ，而且 UDPG不能被 ADPG(腺苷二 糖平均分子质量大小及普鲁兰多糖 的分子质量分 磷酸葡萄糖)取代 ，表明短梗霉多糖链或短梗霉多 布决定普鲁兰多糖生物 学活性及 免疫调节活 糖前体起源 于 UDPG，可 以证 明，作为葡萄糖和 性 。 淀粉合成主要途径 的ADPG的转糖苷过程并没 普鲁兰多糖是无色、无 味、无臭 的高分子物 有在短梗霉 多糖 合成 中发生。Catley和 Me— 质 ，呈粉末状，溶于水时散发出微微的甜味。它含 Dowell提出了短梗霉 多糖形成的反应进程。最 有丰富的羟基 ，极易溶于水 ，不溶于油脂 、醇类、丙 初阶段是 UDPG脱 下葡 萄糖残基和脂质分子 酮 、醚和氯仿等有机溶剂。除此外它还具有以下 (LpH)通过磷酸酯键结合，然后另一个 UDPG的 的特性 ：无毒安全性、耐热性 、耐盐性 、耐酸碱性、 葡萄糖残基通过转移反应 ，形成与脂质体连接的 粘结性 、可塑性 、易分解 、薄膜性质等。正是 由于 异麦芽糖基 (Isomaltosy1)[73。 普鲁兰多糖具有 以上 的性质，使得它能应用于食 获得的葡萄糖碳源可能需要三个酶的作用 ，最 品、医药、El用化工、建材、环保等众多领域 ]。 终会转变成普鲁兰多糖，这三个酶是 a一磷酸葡萄 目前 ，普鲁兰多糖的研究主要集 中在高产、低 糖异构酶 ，尿甘二磷酸焦磷酸化酶 ，葡糖基转移酶。 色素优 良菌株的选育，普鲁兰多糖生物合成机理探 除了葡