酵母多糖发酵条件的优化研究(3)

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细胞外多糖分为荚膜多糖和胞外多糖。荚膜多糖是以分散的荚膜形式与微生物细胞相连，而胞外多糖是由微生物产生并且分泌到细胞外的多糖，与细胞没有共价连接，常常形成黏液，可以起到防止细胞干燥、免受外界环境影响、增加细菌黏附于外界介质表面等作用。如豌豆根瘤菌能分泌酸性细胞外多糖以加强植物-微生物之间的相互作用。某些微生物细胞外多糖，在工业生产中具有非常重要的意义，如黄原胶、结冷胶等。荚膜多糖和胞外多糖并不容易区分，通常细胞膜上的荚膜多糖会脱落并且溶解到介质中。荚膜多糖共价键连接着磷脂或lipid-A，附着在细胞表面，大多数是线性多糖，含有许多一样的单元。荚膜多糖能高度水合同时还含有许多取代基。荚膜多糖是主要的毒力因子能引起由细菌感染性疾病。

细胞之所以有不同形状和刚性是因为均质多糖和非均质多糖存在于大多数细菌胞外，含有许多不同的多糖结构。

酵母细胞多糖是酵母中的大分子糖类聚合物，存在于最外层的细胞壁中。其主要成分是○1葡聚糖，是细胞壁结构的主要成分，位于细胞壁的内层，靠近细胞膜。葡聚糖是由葡萄糖分子以β-(1-3)键为主链相连，并与以β-(1-6)键分支的大分子聚合物相结合。○2甘露聚糖，位于细胞壁外侧，是由多个α-甘露糖分子以α-(1-6)键为主链形成的。甘露糖侧链通过α-(1-2)键和α-(1-3)键联结在主链上，其它一些基团也会和侧链结合在一起。一些蛋白质存在于葡聚糖和甘露聚糖之间。

1.1.2 多糖的应用

多糖分子都很大，有些多糖不能溶于水且结构稳定。有些多糖能溶于水，成为胶体溶液，如褐藻胶、果胶、黄原胶等。多糖的胶体溶液具有很强的胶凝性质，粘结性和特殊的流变性，可作为粘结剂、增制剂、赋型剂、分散剂、悬浊液稳定剂等，在不同的领域有着广泛的用途。因此，从生物材料制备多糖产品，早已形成产业。像淀粉、改性纤维素、槐豆胶、加拿大树胶、各种海藻胶及它们的化学改性衍生产物等，都是历史已久的植物多糖产品。近20多年来，微生物多糖的发酵生产应运而起。某些应用领域已经形成取代植物多糖的趋势。研究开发微生物多糖资源和发酵生产技术，已经成为发酵工程和微生物工作者的重要课题。

在21世纪，多糖的结构研究进入了一个新的纪元，这些都归因于越来越成熟的分析仪器和生物技术，特别是在核磁和质谱技术上的发展。另外，由于人们意识到多糖类成分在生命活动过程中扮演着重要的角色，多糖类成分的研究逐受到了更多的重视，并且对大量的多糖类成分分离鉴定并且进行活性研究。尤其是近二十年来，多糖的基础研究及其开发利用取得了巨大的进展，尤其是在多糖生物功能方面的研究取得了辉煌的成果，发现了一系列具有明显生物活性的多糖类成分，如香菇多糖、灵芝多糖、猪苓多糖等有抗肿瘤的功能。还有不少科学家正在研究天然种草药中的多糖类成分。其中，香菇多糖和裂褶菌多糖已经成为重要的抗肿瘤药物，并且在临床上得到广泛的应用。

1.1.3 多糖的生物活性功能

多糖是一种生物大分子，具有复杂的结构和一定的生物活性，包括：免疫作用、抗肿瘤活性、降血糖活性、降血脂活性、抗病毒活性、抗衰老活性(抗氧化活性)、抗疲劳、抗突变活性，此外，还有其他生物活性，包括抗凝血、抗炎、抗菌、抗惊厥、镇静等作用。人们对免疫学的认识随着现代医学、细胞生物学和分子生物学的成熟越来越深入[2]。免疫系统的紊乱，会导致人体衰老和多种疾病的发生。多糖可以起到免疫调节的作用，包括：激活巨噬细胞，激活网状内皮系统，激活T细胞和B细胞，激活补体，促进干扰素的生成，促进白细胞介素的生成和诱生肿瘤坏死因子等。